Фон

Одноразовий блокнот є формою шифрування , що було доведено , неможливо зламати , якщо використовується належним чином.

Шифрування виконується шляхом взяття простого тексту (складається лише з літер AZ) та генерування довільної рядки однакової довжини (також лише літери). Цей рядок виконує роль ключа. Кожен символ в простому тексті потім з'єднується з відповідним символом у ключі. Шифровий текст обчислюється так: Для кожної пари обидва символи перетворюються на числа (A = 0, B = 1, ... Z = 25). Два числа додаються за модулем 26. Це число перетворюється назад в символ.

Розшифровка - якраз навпаки. Символи в шифротексті та клавіші спарюються і перетворюються на числа. Потім ключ віднімається з модуля 26 шифротексту, і результат перетворюється назад в символ AZ.

Змагання

Ваше завдання полягає в тому, щоб написати якомога коротшу програму, яка зможе одночасно зашифрувати та розшифрувати майданчик.

У першому рядку введення (до STDIN) буде або слово "ENCRYPT", або слово "DECRYPT".

Якщо слово шифрується, то наступним рядком буде простий текст. Ваша програма повинна виводити два рядки (до STDOUT), перший - ключ, а другий - шифротекст.

Якщо слово розшифровується, програма отримає ще два рядки введення. Перший рядок буде ключовим, а другий - шифротекстом. Програма повинна вивести один рядок, який буде простим текстом, який був розшифрований.

Простий текст, шифротекст і ключ завжди повинні складатися з великих літер AZ. Вони завжди будуть одним рядком і не містять пробілів.

Ключ завжди повинен бути випадковим. Жодна велика його частина не повинна повторюватися між прогонами, і не повинно бути візерунків, які можна знайти в тексті.

Два простих прикладу:

ENCRYPT
HAPPYBIRTHDAY
>ABKJAQLRJESMG
>HBZYYRTICLVME

DECRYPT
ABKJAQLRJESMG
HBZYYRTICLVME
>HAPPYBIRTHDAY

>Представляє , які лінії виведення, так що ви не повинні друкувати цей символ в якості висновку.

GolfScript, 53 символи

n%(0=2%{~.,[{26rand 65+}*]:K]}*zip{{-}*~)26%65+}%K]n*

Це завдання, для якого GolfScript здається майже ідеально підходить.

Щоб код був коротким, я використовую той самий код і для шифрування, і для розшифровки: для розшифровки я віднімаю ключ із шифротексту, тоді як для шифрування я спочатку генерую випадковий шифротекст, а потім віднімаю з нього простий текст. Тим не менш, додатковий код для реалізації режиму шифрування займає трохи більше половини довжини програми.

Версія для де-гольфу з коментарями:

n %             # split input into an array of lines

# KEY GENERATION FOR ENCRYPTION MODE:
(               # extract the first line from the array
0 = 2 %         # check if the first char of that line is odd (E = 69)...
{               # ...and execute this block if it is:
    ~           # dump the remaining lines (of which the should be only one) on the stack
    . ,         # calculate the length of the last line...
    [ { 26 rand 65 + } * ]  # ...make an array of that many random letters...
    :K          # ...and assign it to K
    ]           # collect all the lines, including K, back into an array
} *

# ENCRYPTION / DECRYPTION ROUTINE:
zip             # transpose the array of 2 n-char strings into n 2-char strings...
{               # ...and execute this block for each 2-char string:
    {-} *       # subtract the second char code from the first
    ~ )         # negate the result (using the two's complement trick -x = ~x+1)
    26 % 65 +   # reduce modulo 26 and add 65 = A
} %

# OUTPUT:
K ] n*         # join the result and K (if defined) with a newline, stringifying them

Рубі ( 200 185)

проба пробірок + туалет:

$ ruby onetimepad.rb
ENCODE
ANOTHERTESTINPUTZZZ
ZYCLGHDWLDASFUTHWKC
BPMIBXOXTPTQIVBMDPX
$ ruby onetimepad.rb
DECODE
ZYCLGHDWLDASFUTHWKC
BPMIBXOXTPTQIVBMDPX
ANOTHERTESTINPUTZZZ
$ wc onetimepad.rb
       4       7     185 onetimepad.rb

def f;gets.scan(/./).map{|b|b.ord-65};end
s=->a{a.map{|b|(b+65).chr}*''}
r=->b,a,o{s[a.zip(b).map{|a,b|(a.send o,b)%26}]}
puts(gets=~/^D/?r[f,f,:+]:[s[k=(p=f).map{rand 26}],r[k,p,:-]])

Haskell, 203 символи

import Random
main=newStdGen>>=interact.(unlines.).(.lines).f.randomRs('A','Z')
f k['E':_,x]=[z const k x,z(e(+))k x]
f _[_,k,x]=[z(e(-))k x]
e(%)k x=toEnum$65+o x%o k`mod`26
o c=fromEnum c-65;z=zipWith

Приклад:

$ runghc OneTimePad.hs <<< $'ENCRYPT\nHELLOWORLD'
QMNQKGFZFD
XQYBYCTQQG
$ runghc OneTimePad.hs <<< $'DECRYPT\nQMNQKGFZFD\nXQYBYCTQQG'
HELLOWORLD

Perl, 220 171 символів

if(<>=~/D/){$_=<>;$w=<>;print chr((ord(substr$w,$i++,1)-ord$1)%26+65)while/(.)/g}else{$_=<>;$c.=chr((ord($1)-65+($i=rand(26)))%26+65),print chr$i+65while/(.)/g;print$/.$c}

Виконання зразка:

ENCRYPT
HELLO
CCTKK
JGEVY

DECRYPT
CCTKK
JGEVY
HELLO

Примітка: принаймні, коли я запускаю її, "наприкінці останнього виводу додається будь-яка клавіша для продовження ...". Я сподіваюся, що це нормально, оскільки це не є частиною програми. Якщо ні, я можу зробити так, щоб він з’явився в наступному рядку.

Це моя перша реальна програма в Перлі і мій перший гольф коли-небудь, тому я дуже вдячний порадам. Також я знайшов /(.)/gв Інтернеті, але поняття не маю, як це працює (це звичайний вираз? Я ще цього не вивчив). Може хтось мені це пояснить?

EDIT: Завдяки Ілмарі Каронен за те, що він міг мені допомогти з виразками, я використав свої нові знання, щоб врятувати 7 персонажів!

Розширена, трохи розбірлива версія:

if(<>=~/D/){
    $_=<>;
    $w=<>;
    print chr((ord(substr$w,$i++,1)-ord$1)%26+65)while/(.)/g
}
else{
    $_=<>;
    $c.=chr((ord($1)-65+($i=rand(26)))%26+65),print chr$i+65while/(.)/g;
    print$/.$c
}

Пітон - 304 295

import random
r=raw_input
R=lambda s:range(len(s))
o=lambda c:ord(c)-65
j=''.join
if r()[0]=='D':
 s=r()
 d=r()
 print j(chr((o(s[i])-o(d[i]))%26+65)for i in R(s))
else:
 s=r()
 d=[random.randint(0,26)for i in R(s)]
 print j(chr((o(s[i])+d[i])%26+65)for i in R(s))
 print j(chr(n+65)for n in d)

Я вважаю, що це точно відповідає специфікаціям (у тому числі '>'на початку вхідних підказок.) Це не підтверджує введення, тому я думаю, що це буде просто видавати сміття, якщо ви дасте йому символи поза [A-Z]. Він також перевіряє лише першу букву команди введення. Все, що починається з Dцього, призведе до дешифрування, а все інше - призведе до шифрування.

C ++ - 220 241 символів, 4 рядки

#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#define a scanf("%s"
char i,s[99],t[99];int main(){a,t);a,s);if(t[0]>68){for(;s[i];++i)s[i]=(s[i]+(t[i]=rand()%26+65))%26+65;puts(t);}else for(a,t);s[i];++i){s[i]=65+t[i]-s[i];if(s[i]<65)s[i]+=26;}puts(s);}

Редагувати 1- Стандартна бібліотека MSVS, як видається, містить безліч непотрібних файлів, що означало, що у ios були всі необхідні мені необхідні компоненти, але це не працювало з іншими компіляторами. Змінено ios для фактичних файлів, які потрібні функції відображаються в cstdlib та cstdio. Дякуємо Ілмарі Каронен за те, що вказала на це.

Пітон - 270

import random
i=raw_input  
m=i()
a=i()
r=range(len(a))
o=ord
j=''.join
if m=='ENCRYPT':
  k=j(chr(65+random.randint(0,25)) for x in r)
  R=k+"\n"+j(chr((o(a[x])+o(k[x]))%26+65) for x in r)
elif m=='DECRYPT':
  k=i()
  R=j(chr((o(k[x])-o(a[x]))%26+65) for x in r)
print R

Вибірка зразка:

$ python onetimepad.py 
ENCRYPT
HELLOWORLD
UXCYNPXNNV
BBNJBLLEYY
$ python onetimepad.py 
DECRYPT
UXCYNPXNNV
BBNJBLLEYY
HELLOWORLD

Кількість символів:

$ wc -c onetimepad.py 
270 onetimepad.py

J: 94 байти

3 :0]1
c=:(26&|@)(&.(65-~a.&i.))
r=:1!:1@1:
((],:+c)[:u:65+[:?26$~#)@r`(r-c r)@.('D'={.)r 1
)

Все необхідне простір пролічено.

Коментована версія:

3 :0]1                                          NB. Make a function and call it
c=:(26&|@)(&.(65-~a.&i.))                       NB. Adverb for operating on the alphabet
                                                NB. (used for adding and subtracting the pad)
r=:1!:1@1:                                      NB. Read input line and decide (right to left)
((],:+c)[:u:65+[:?26$~#)@r   ` (r-c r)            @. ('D'={.)r 1
NB. Encryption (ger    0)    | Decryption (ger 1)| Agenda               
NB. pad,:(crypt=:plain + pad)| crypt - pad       | If D is first input, do (ger 1), else do (ger 0)
)

C # ( 445 416)

Забули про Агрегат. Відріжте гарний шматочок.

Дещо гольф:

namespace G {
using System;
using System.Linq;
using x = System.Console;
class P {
    static void Main() {
        string p = "", c = "", k = "";
        Random r = new Random();
        int i = 0;
        if (x.ReadLine()[0] == 'E') {
            p = x.ReadLine();
            k=p.Aggregate(k,(l,_)=>l+(char)r.Next(65,90));
            c=p.Aggregate(c,(m,l)=>m+(char)((l+k[i++])%26+65));
            x.WriteLine(k + "\n" + c);
        } else {
            k = x.ReadLine();
            c = x.ReadLine();
            p=c.Aggregate(p,(l,a)=>l+(char)((a-k[i++]+26)%26+65));
            x.WriteLine(p);
        }
    }
}

}

Гольф:

namespace G{using System;using System.Linq;using x=System.Console;class P{static void Main(){string p="",c="",k="";Random r=new Random();int i=0;if (x.ReadLine()[0]=='E'){p=x.ReadLine();k=p.Aggregate(k,(l,_)=>l+(char)r.Next(65,90));c=p.Aggregate(c,(m,l)=>m+(char)((l+k[i++])%26+65));x.WriteLine(k+"\n"+c);}else{k=x.ReadLine();c=x.ReadLine();p=c.Aggregate(p,(l,a)=>l+(char)((a-k[i++]+26)%26+65));x.WriteLine(p);}}}}

C (159 + 11 для прапорців компілятора)

Гольф:

d(a,b){return(a+b+26)%26+65;}a;char s[999],b,*c=s-1;main(){g;a=*s-69;g;while(*++c)a?b=-*c,*c=getchar():putchar(b=rand()%26+65),*c=d(*c,b);a||puts("");puts(s);}

Безголівки:

d(a,b){
    //*a = (*a + b - 2*65 + 26) % 26 + 65; 
    return (a + b + 26) % 26 + 65;
}
a; char s[999], b, *c = s-1;
main(){
    gets(s);
    a = *s - 69; // -1 if decrypt 0 if encrypt
    gets(s);
    while(*++c){
        if(!a)
            putchar(b = rand() % 26 + 65); // 'A'
        else
            b = -*c, *c = getchar();
        *c = d(*c,b);
    }
    if(!a) puts("");
    puts(s);
}

Компілювати з -Dg=gets(s).

Приклад:

$./onetimepad
ENCRYPT
FOOBAR
>PHQGHU
>UVEHHL
$./onetimepad
DECRYPT
PHQGHU
UVEHHL
>FOOBAR

JavaScript 239

var F=String.fromCharCode
function R(l){var k='';while(l--)k+=F(~~(Math.random()*26)+65);return k}
function X(s,k,d){var o='',i=0,a,b,c
while(i<s.length)a=s.charCodeAt(i)-65,b=k.charCodeAt(i++)-65,c=d?26+(a-b):a+b,o+=F((c%26)+65)
return o}

Використання:

var str = "HELLOWORLD";
var key = R(str.length);
var enc = X(str, key, false);
console.log(enc);
console.log(X(enc,key, true));

Рубі - 184 179 177 символів

def g;gets.scan(/./).map{|c|c.ord-65}end
m,=g
k=(s=g).map{rand 26}
m==4?(puts k.map{|c|(c+65).chr}*'';y=:+):(k,s=s,g)
puts s.zip(k).map{|c,o|(c.send(y||:-,o).to_i%26+65).chr}*''

Виконайте це так: $ ruby pad-lock.rb

Ось версія без гольфу, якщо когось цікавить (хоч це не зовсім в курсі гольф-версії)

def prompt
    gets.scan(/./).map{ |c|c.ord - 65 }
end

mode = prompt[0]
operator = :-
secret = prompt
key = secret.map { |char| rand(26) }

if mode == 4 # the letter E, or ENCRYPT
    key.map { |char| print (char + 65).chr }
    puts
    operator = :+
else
    # make the old secret the new key,
    # and get a new secret (that has been encrypted)
    key, secret = secret, prompt
end

chars = secret.zip(key).map do |secret_char, key_char|

    # if mode == 4 (E) then add, otherwise subtract
    i = secret_char.send(operator, key_char).to_i

    ((i % 26) + 65).chr
end

puts chars.join("")