Sprawdź się

Zadanie 3

Marek i Tadek przygotowują klasowy konkurs znajomości literatury. Ma on polegać na odgadywaniu autora i tytułu książki na podstawie podanego cytatu. Ci dwaj uczniowie zebrane na konkurs materiały przechowują w plikach tekstowych na szkolnym komputerze. Aby uniknąć sytuacji, w której uczestnicy mogliby przygotowane cytaty poznać przed rozpoczęciem konkursu (dostęp do szkolnego komputera ma wiele osób, nie tylko Marek i Tadek), wszystkie fragmenty tekstów są szyfrowane szyfrem Vigenère'a. Jest to szyfr polialfabetyczny, którego działanie opiera się na wykorzystaniu następującej struktury:

RlKNipw3VSgnV

Ilustracja przedstawia macierz liter alfabetu. W każdym kolejnym wierszu znajdują się permutacje alfabetu łacińskiego (kolejność liter jest przesunięta o jeden względem poprzedniego).

W każdym kolejnym wierszu znajdują się permutacje alfabetu łacińskiego (kolejność liter jest przesunięta o jeden względem poprzedniego).

Chcąc zakodować przykładowy ciąg znaków MAIL kluczem SMOK za pomocą rozważanego szyfru, postępujemy zgodnie z następującą listą kroków:

Znajdujemy przecięcie wiersza, którego pierwszą literą jest M (pierwsza litera ciągu do zaszyfrowania), z kolumną, w której pierwsza litera to S (pierwsza litera klucza).
Zaszyfrowaną literą jest znak znajdujący się na przecięciu wiersza i kolumny, opisanych w punkcie pierwszym.
Następnie powtarzamy kroki 1. i 2. dla kolejnych liter tekstu do zaszyfrowania oraz dla kolejnych liter klucza (w przypadku, gdy wykorzystamy ostatnią literę klucza, w następnym kroku należy ponownie wybrać pierwszą literę klucza).

Wynikiem opisanego procesu będzie szyfrogram EMWV.

Wszystkie przygotowane na konkurs cytaty pochodzące z jednego utworu przechowywane są w tym samym pliku. Do ich szyfrowania wykorzystany zostaje klucz składający się z tytułu danej książki oraz jej autora, zapisany następująco: tytuł, autor.

Przed przystąpieniem do szyfrowania wymagane jest odpowiednie przygotowanie klucza – tak, aby składał się on jedynie z wielkich liter alfabetu łacińskiego.

Przygotowanie klucza polega na pozbyciu się ewentualnych znaków interpunkcyjnych, spacji oraz zamiany małych liter na wielkie w podanym ciągu znaków, zatem klucz Orlando: biografia, Virginia Woolf powinien mieć po przygotowaniu następującą postać ORLANDOBIOGRAFIAVIRGINIAWOOLF.

W związku z dużą liczbą tekstów do szyfrowania poproszono cię o pomoc. W pierwszym wierszu pliku ksiaze.txt zawarte zostały wybrane cytaty z książki Mały Książę Antoine’a de Saint‑Exupéry’ego. Składają się one z 805 znaków, w tym z wielkich i małych liter alfabetu łacińskiego, znaków interpunkcyjnych oraz spacji. W pliku klucz.txt znajduje się klucz szyfrujący, zawierający 37 znaków (również wielkich i małych liter alfabetu łacińskiego, znaków interpunkcyjnych oraz spacji).

Pliki z danymi:

Plik ksiaze.txt:

R5CuagUsqcM8b

Przycisk do pobrania pliku TXT z treścią zadania.

Plik TXT o rozmiarze 805.00 B w języku polskim

Plik klucz.txt:

RUvwXTC361xPW

Przycisk do pobrania pliku TXT z treścią zadania.

Plik TXT o rozmiarze 37.00 B w języku polskim

Napisz program, który przygotuje do procesu szyfrowania klucz zawarty w pliku klucz.txt. Następnie dokonaj szyfrowania szyfrem Vigenère'a wiadomości z pliku ksiaze.txt (za pomocą przygotowanego klucza). Wyniki pod postacią przygotowanego klucza oraz zaszyfrowanej wiadomości (w osobnych wierszach) zapisz do pliku niejawny.txt.

Przykład

Swoje rozwiązanie możesz przetestować dla podanego fragmentu wiadomości:

Ludzie maja zbyt malo czasu, aby cokolwiek poznac. 
Kupuja w sklepach rzeczy gotowe. 
A poniewaz nie ma magazynow z przyjaciolmi, 
wiec ludzie nie maja przyjaciol.

i klucza szyfrującego:

Maly Ksiaze, Antoine de Saint-Exupery

Przykładowe wyniki:

MALYKSIAZEANTOINEDESAINTEXUPERY
XUOXSW UAIE ZORH UNPR GRAAH, TFV WDOFJIIPI ZGHNZG. KHIIRN A VODEXNVL OTTGQW SOEMGW. I PNRIRPOH AMH QS MITTDVHDA Q NDZJHKUQOKQI, JBSK YYGDAE VVX QXDP TIXKJLASGT.

Do oceny oddajesz:

plik tekstowy niejawny.txt z odpowiedzią (zawierający przygotowany klucz oraz zaszyfrowaną wiadomość)
plik(i) z komputerową realizacją zadania (kodem programu)

Pokaż ćwiczenia:

JĘZYK C++

Ćwiczenie 1

R1aLbcZmYtW1h1

Przykładowe rozwiązanie:

Linia 1. kratka include otwórz nawias ostrokątny iostream zamknij nawias ostrokątny. Linia 2. using namespace std średnik. Linia 4. string szyfrowanie otwórz nawias okrągły string zdanie przecinek string klucz zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 5. int j znak równości 0 średnik. Linia 6. for otwórz nawias okrągły int i znak równości 0 średnik i otwórz nawias ostrokątny zdanie kropka size otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły średnik i plus plus zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 7. if otwórz nawias okrągły zdanie otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy zamknij nawias ostrokątny znak równości apostrof A apostrof ampersant ampersant zdanie otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy otwórz nawias ostrokątny znak równości apostrof Z apostrof zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 8. zdanie otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy plus znak równości klucz otwórz nawias kwadratowy j zamknij nawias kwadratowy minus apostrof A apostrof średnik. Linia 9. if otwórz nawias okrągły zdanie otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy zamknij nawias ostrokątny apostrof Z apostrof zamknij nawias okrągły. Linia 10. zdanie otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy minus znak równości 26 średnik. Linia 11. if otwórz nawias okrągły j znak równości znak równości klucz kropka size otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły minus 1 zamknij nawias okrągły. Linia 12. j znak równości 0 średnik. Linia 13. else. Linia 14. j plus plus średnik. Linia 15. zamknij nawias klamrowy. Linia 16. zamknij nawias klamrowy. Linia 17. return zdanie średnik. Linia 18. zamknij nawias klamrowy. Linia 19. int main otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 20. string wynik średnik. Linia 21. string zdanie znak równości cudzysłów Ludzie maja zbyt malo czasu przecinek aby cokolwiek poznac kropka Kupuja w sklepach rzeczy gotowe kropka A poniewaz nie ma magazynow z przyjaciolmi przecinek wiec ludzie nie maja przyjaciol kropka cudzysłów średnik. Linia 22. string klucz znak równości cudzysłów Maly Ksiaze przecinek Antoine de Saint‑Exupery cudzysłów średnik. Linia 23. string dobryKlucz znak równości cudzysłów cudzysłów średnik. Linia 25. for otwórz nawias okrągły int i znak równości 0 średnik i otwórz nawias ostrokątny zdanie kropka size otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły średnik i plus plus zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 26. if otwórz nawias okrągły zdanie otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy zamknij nawias ostrokątny znak równości apostrof a apostrof ampersant ampersant zdanie otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy otwórz nawias ostrokątny znak równości apostrof z apostrof zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 27. zdanie otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy znak równości zdanie otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy minus otwórz nawias okrągły 97 minus 65 zamknij nawias okrągły średnik. Linia 28. zamknij nawias klamrowy. Linia 29. zamknij nawias klamrowy. Linia 31. for otwórz nawias okrągły int i znak równości 0 średnik i otwórz nawias ostrokątny klucz kropka size otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły średnik i plus plus zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 32. if otwórz nawias okrągły klucz otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy zamknij nawias ostrokątny znak równości apostrof A apostrof ampersant ampersant klucz otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy otwórz nawias ostrokątny znak równości apostrof Z apostrof zamknij nawias okrągły. Linia 33. dobryKlucz plus znak równości klucz otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy średnik. Linia 34. else if otwórz nawias okrągły klucz otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy zamknij nawias ostrokątny znak równości apostrof a apostrof ampersant ampersant klucz otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy otwórz nawias ostrokątny znak równości apostrof z apostrof zamknij nawias okrągły. Linia 35. dobryKlucz plus znak równości klucz otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy minus otwórz nawias okrągły 97 minus 65 zamknij nawias okrągły średnik. Linia 36. zamknij nawias klamrowy. Linia 38. wynik znak równości szyfrowanie otwórz nawias okrągły zdanie przecinek dobryKlucz zamknij nawias okrągły średnik. Linia 39. cout otwórz nawias ostrokątny otwórz nawias ostrokątny dobryKlucz otwórz nawias ostrokątny otwórz nawias ostrokątny endl średnik. Linia 40. cout otwórz nawias ostrokątny otwórz nawias ostrokątny wynik średnik. Linia 42. return 0 średnik. Linia 43. zamknij nawias klamrowy.

#include <iostream>
using namespace std;

string szyfrowanie(string zdanie, string klucz){
    int j = 0;
    for(int i = 0; i < zdanie.size(); i++){
        if(zdanie[i] >= 'A' && zdanie[i] <= 'Z'){
            zdanie[i] += klucz[j] - 'A';
            if(zdanie[i] > 'Z')
                zdanie[i] -= 26;
            if(j == klucz.size() - 1)
                j = 0;
            else
                j++;
        }
    }
    return zdanie;
}
int main(){
    string wynik;
    string zdanie = "Ludzie maja zbyt malo czasu, aby cokolwiek poznac. Kupuja w sklepach rzeczy gotowe. A poniewaz nie ma magazynow z przyjaciolmi, wiec ludzie nie maja przyjaciol.";
    string klucz = "Maly Ksiaze, Antoine de Saint‑Exupery";
    string dobryKlucz = "";
    
    for(int i = 0; i < zdanie.size(); i++){
        if(zdanie[i] >= 'a' && zdanie[i] <= 'z'){
            zdanie[i] = zdanie[i] - (97 - 65);
        }
    }

    for(int i = 0; i < klucz.size(); i++) {
        if (klucz[i] >= 'A' && klucz[i] <= 'Z')
            dobryKlucz += klucz[i];
        else if(klucz[i] >= 'a' && klucz[i] <= 'z')
            dobryKlucz += klucz[i] - (97 - 65);
    }

    wynik = szyfrowanie(zdanie, dobryKlucz);
    cout<<dobryKlucz << endl;
    cout<<wynik;
    
    return 0;
}

JĘZYK JAVA

Ćwiczenie 2

RK25FQSmy9GIS1

Przykładowe rozwiązanie

Linia 1. public class zadanie otwórz nawias klamrowy. Linia 2. public static void main otwórz nawias okrągły String otwórz nawias kwadratowy zamknij nawias kwadratowy args zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 3. String zdanie znak równości cudzysłów Ludzie maja zbyt malo czasu przecinek aby cokolwiek poznac kropka Kupuja w sklepach rzeczy gotowe kropka A poniewaz nie ma magazynow z przyjaciolmi przecinek wiec ludzie nie maja przyjaciol kropka cudzysłów średnik. Linia 4. String klucz znak równości cudzysłów Maly Ksiaze przecinek Antoine de Saint‑Exupery cudzysłów średnik. Linia 5. String dobryKlucz znak równości cudzysłów cudzysłów średnik. Linia 7. zdanie znak równości zdanie kropka toUpperCase otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły średnik. Linia 8. klucz znak równości klucz kropka toUpperCase otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły średnik. Linia 10. for otwórz nawias okrągły int i znak równości 0 średnik i otwórz nawias ostrokątny klucz kropka length otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły średnik i plus plus zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 11. if otwórz nawias okrągły klucz kropka charAt otwórz nawias okrągły i zamknij nawias okrągły zamknij nawias ostrokątny znak równości apostrof A apostrof ampersant ampersant klucz kropka charAt otwórz nawias okrągły i zamknij nawias okrągły otwórz nawias ostrokątny znak równości apostrof Z apostrof zamknij nawias okrągły. Linia 12. dobryKlucz plus znak równości klucz kropka charAt otwórz nawias okrągły i zamknij nawias okrągły średnik. Linia 13. zamknij nawias klamrowy. Linia 15. char otwórz nawias kwadratowy zamknij nawias kwadratowy wynik znak równości new char otwórz nawias kwadratowy zdanie kropka length otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły zamknij nawias kwadratowy średnik. Linia 16. int j znak równości 0 średnik. Linia 17. for otwórz nawias okrągły int i znak równości 0 średnik i otwórz nawias ostrokątny zdanie kropka length otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły średnik i plus plus zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 18. if otwórz nawias okrągły zdanie kropka charAt otwórz nawias okrągły i zamknij nawias okrągły zamknij nawias ostrokątny znak równości apostrof A apostrof ampersant ampersant zdanie kropka charAt otwórz nawias okrągły i zamknij nawias okrągły otwórz nawias ostrokątny znak równości apostrof Z apostrof zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 19. wynik otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy znak równości otwórz nawias okrągły char zamknij nawias okrągły otwórz nawias okrągły zdanie kropka charAt otwórz nawias okrągły i zamknij nawias okrągły plus dobryKlucz kropka charAt otwórz nawias okrągły j zamknij nawias okrągły minus apostrof A apostrof zamknij nawias okrągły średnik. Linia 21. if otwórz nawias okrągły wynik otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy zamknij nawias ostrokątny apostrof Z apostrof zamknij nawias okrągły. Linia 22. wynik otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy minus znak równości 26 średnik. Linia 24. j znak równości otwórz nawias okrągły j plus 1 zamknij nawias okrągły procent dobryKlucz kropka length otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły średnik. Linia 25. zamknij nawias klamrowy else otwórz nawias klamrowy. Linia 26. wynik otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy znak równości zdanie kropka charAt otwórz nawias okrągły i zamknij nawias okrągły średnik. Linia 27. zamknij nawias klamrowy. Linia 28. zamknij nawias klamrowy. Linia 29. System kropka out kropka println otwórz nawias okrągły dobryKlucz zamknij nawias okrągły średnik. Linia 30. System kropka out kropka println otwórz nawias okrągły wynik zamknij nawias okrągły średnik. Linia 31. zamknij nawias klamrowy. Linia 32. zamknij nawias klamrowy.

public class zadanie {
    public static void main(String[] args) {
        String zdanie = "Ludzie maja zbyt malo czasu, aby cokolwiek poznac. Kupuja w sklepach rzeczy gotowe. A poniewaz nie ma magazynow z przyjaciolmi, wiec ludzie nie maja przyjaciol.";
        String klucz = "Maly Ksiaze, Antoine de Saint‑Exupery";
        String dobryKlucz = "";

        zdanie = zdanie.toUpperCase();
        klucz = klucz.toUpperCase();

        for (int i = 0; i < klucz.length(); i++) {
            if (klucz.charAt(i) >= 'A' && klucz.charAt(i) <= 'Z')
                dobryKlucz += klucz.charAt(i);
        }

        char[] wynik = new char[zdanie.length()];
        int j = 0;
        for (int i = 0; i < zdanie.length(); i++) {
            if (zdanie.charAt(i) >= 'A' && zdanie.charAt(i) <= 'Z') {
                wynik[i] = (char) (zdanie.charAt(i) + dobryKlucz.charAt(j) - 'A');

                if (wynik[i] > 'Z')
                    wynik[i] -= 26;

                j = (j + 1) % dobryKlucz.length();
            } else {
                wynik[i] = zdanie.charAt(i);
            }
        }
        System.out.println(dobryKlucz);
        System.out.println(wynik);
    }
}

JĘZYK PYTHON

Ćwiczenie 3

RraCzWAVlKNNV1

Przykładowe rozwiązanie:

Linia 1. def szyfrowanie otwórz nawias okrągły zdanie przecinek klucz zamknij nawias okrągły dwukropek. Linia 2. j znak równości 0. Linia 3. wynik znak równości otwórz nawias kwadratowy apostrof apostrof zamknij nawias kwadratowy asterysk len otwórz nawias okrągły zdanie zamknij nawias okrągły. Linia 4. for i in range otwórz nawias okrągły len otwórz nawias okrągły zdanie zamknij nawias okrągły zamknij nawias okrągły dwukropek. Linia 5. if apostrof A apostrof otwórz nawias ostrokątny znak równości zdanie otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy otwórz nawias ostrokątny znak równości apostrof Z apostrof dwukropek. Linia 6. wynik otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy znak równości chr otwórz nawias okrągły ord otwórz nawias okrągły klucz otwórz nawias kwadratowy j zamknij nawias kwadratowy zamknij nawias okrągły minus ord otwórz nawias okrągły apostrof A apostrof zamknij nawias okrągły plus ord otwórz nawias okrągły zdanie otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy zamknij nawias okrągły zamknij nawias okrągły. Linia 7. if ord otwórz nawias okrągły wynik otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy zamknij nawias okrągły zamknij nawias ostrokątny ord otwórz nawias okrągły apostrof Z apostrof zamknij nawias okrągły dwukropek. Linia 8. wynik otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy znak równości chr otwórz nawias okrągły ord otwórz nawias okrągły wynik otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy zamknij nawias okrągły minus 26 zamknij nawias okrągły. Linia 9. if j znak równości znak równości len otwórz nawias okrągły klucz zamknij nawias okrągły minus 1 dwukropek. Linia 10. j znak równości 0. Linia 11. else dwukropek. Linia 12. j znak równości j plus 1. Linia 13. else dwukropek. Linia 14. wynik otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy plus znak równości zdanie otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy. Linia 15. str znak równości cudzysłów cudzysłów. Linia 16. for i in range otwórz nawias okrągły len otwórz nawias okrągły wynik zamknij nawias okrągły zamknij nawias okrągły dwukropek. Linia 17. str plus znak równości wynik otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy. Linia 18. return str. Linia 21. zdanie znak równości cudzysłów Ludzie maja zbyt malo czasu przecinek aby cokolwiek poznac kropka Kupuja w sklepach rzeczy gotowe kropka A poniewaz nie ma magazynow z przyjaciolmi przecinek wiec ludzie nie maja przyjaciol kropka cudzysłów. Linia 22. klucz znak równości cudzysłów Maly Ksiaze przecinek Antoine de Saint‑Exupery cudzysłów. Linia 23. dobryKlucz znak równości cudzysłów cudzysłów. Linia 24. zdanie znak równości zdanie kropka upper otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły. Linia 25. klucz znak równości klucz kropka upper otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły. Linia 26. z znak równości cudzysłów cudzysłów. Linia 27. for i in range otwórz nawias okrągły len otwórz nawias okrągły klucz zamknij nawias okrągły zamknij nawias okrągły dwukropek. Linia 28. if otwórz nawias okrągły apostrof A apostrof otwórz nawias ostrokątny znak równości klucz otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy otwórz nawias ostrokątny znak równości apostrof Z apostrof zamknij nawias okrągły dwukropek. Linia 29. dobryKlucz plus znak równości klucz otwórz nawias kwadratowy i zamknij nawias kwadratowy. Linia 30. print otwórz nawias okrągły dobryKlucz zamknij nawias okrągły. Linia 31. print otwórz nawias okrągły szyfrowanie otwórz nawias okrągły zdanie przecinek dobryKlucz zamknij nawias okrągły zamknij nawias okrągły.

def szyfrowanie(zdanie, klucz):
    j = 0
    wynik = [''] * len(zdanie)
    for i in range(len(zdanie)):
        if 'A' <= zdanie[i] <= 'Z':
            wynik[i] = chr(ord(klucz[j]) - ord('A') + ord(zdanie[i]))
            if ord(wynik[i]) > ord('Z'):
                wynik[i] = chr(ord(wynik[i]) - 26)
            if j == len(klucz) - 1:
                j = 0
            else:
                j = j + 1
        else:
            wynik[i] += zdanie[i]
    str = ""
    for i in range(len(wynik)):
        str += wynik[i]
    return str


zdanie = "Ludzie maja zbyt malo czasu, aby cokolwiek poznac. Kupuja w sklepach rzeczy gotowe. A poniewaz nie ma magazynow z przyjaciolmi, wiec ludzie nie maja przyjaciol."
klucz = "Maly Ksiaze, Antoine de Saint‑Exupery"
dobryKlucz = ""
zdanie = zdanie.upper()
klucz = klucz.upper()
z = ""
for i in range(len(klucz)):
    if('A' <= klucz[i] <= 'Z'):
        dobryKlucz += klucz[i]
print(dobryKlucz)        
print(szyfrowanie(zdanie, dobryKlucz))

Odpowiedź

Pliki z rozwiązaniem zadania:

R7nv6FxXeXTZY

Przycisk do pobrania pliku TXT z wynikiem zadania.

Plik TXT o rozmiarze 838.00 B w języku polskim

Prezentacja multimedialna

Dla nauczyciela

Zadanie 3

Przykład

Odpowiedź