(ผมได้ทำการ implement การเข้าและถอดรหัส Caesar Shift Cipher นี้ เป็น project ใน codeplex.com แล้วนะครับ ถ้าต้องการดูตัวอย่าง source code ซึ่งตอนนี้คือ version 1.0 กรุณาไป download ที่ http://www.codeplex.com/CaesarShiftCipher ผมได้เขียนไว้ทั้ง 2 ภาษา คือ VB.NET และ C# --- update เมื่อ 25 กันยายน 2550)เนื่องจากใน Framework ของ .NET มี class ที่เกี่ยวข้องกับ security มากมาย รวมถึงมี class ที่เกี่ยวข้องกับการเข้ารหัส/ถอดรหัส เช่น MD5, DES, RSA ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอัลกอรึทึมที่ไม่ใช่แบบพื้นฐาน หรือแบบ classic เช่น algorithm แบบ caesar shift, monoalphabetic substitution, route, rail fence เป็นต้น
ผมจึงเขียนโค้ดที่ implement อัลกอรึทึมแบบ classic ที่ว่านี้ ไว้ให้นักศึกษา หรือผู้สนใจทั่วไปได้ไปศึกษากัน โดย algorithm แรก คือ Caesar Shift Cipher
Caesar Shift Cipher หรือที่เรียกว่าอัลกอรึทึมแบบเลื่อน ทำงานโดยการแทนข้อความต้นฉบับ ด้วยตัวอักษรถัดไปจำนวน k ตัว (โดย k คือ ตัวเลข ซึ่งนำมาใช้เป็น Key) อัลกอรึทึมนี้ถูกนำมาใช้ในสมัย จูเลียส ซีซาร์ (Julius Caesar) การใช้งานเช่น เข้ารหัสตัวอักษร A ด้วย key เป็น 3 ดังนั้นผลลัพธ์คืออักษรถัดไปจาก A 3 ตัว ซึ่งก็คือ D เป็นต้น
ตัวอย่างอัลกอรึทึม Caesar Shift Cipher ที่เขียนด้วย VB.NET
Function Encrypt(ByVal PlainText As String, ByVal Key As Byte) As String
'แปลง plaintext ที่เป็น string ให้เป็น array ของตัวอักษร
Dim PlainChar() As Char = PlainText.ToCharArray()
Dim Ascii(PlainChar.Length) As Byte
For Count As Byte = 0 To PlainChar.Length - 1
'แปลงตัวอักษรเป็นรหัส ASCII ที่เป็นตัวเลข
Ascii(Count) = CByte(Asc(PlainChar(Count)))
'คัดเฉพาะตัวอักษร A-Z และ a-z นอกนั้นไม่มีการเข้ารหัส
'A-Z มีรหัส ASCII เป็น 65-90
'a-z มีรหัส ASCII เป็น 97-122
If Ascii(Count) >= 65 And Ascii(Count) <= 90 Then
Ascii(Count) -= 65 'ให้ A-Z มีค่าเริ่มต้นจาก 0 ถึง 25 ตามลำดับ
Ascii(Count) = (Ascii(Count) + Key) Mod 26 Ascii(Count) += 65
'สามารถเขียนให้อยู่ในบรรทัดเดียวได้
'Ascii(Count) = ((Ascii(Count) - 65 + Key) Mod 26) + 65
ElseIf Ascii(Count) >= 97 And Ascii(Count) <= 122 Then
Ascii(Count) -= 97 'ให้ a-z มีค่าเริ่มต้นจาก 0 ถึง 25 ตามลำดับ
Ascii(Count) = (Ascii(Count) + Key) Mod 26
Ascii(Count) += 97
'สามารถเขียนให้อยู่ในบรรทัดเดียวได้
'Ascii(Count) = ((Ascii(Count) - 97 + Key) Mod 26) + 97
End If
'แปลงตัวเลข ASCII กลับเป็นตัวอักษร
PlainChar(Count) = Chr(Ascii(Count))
Next
'ส่งค่าตัวอักษรที่เป็น array กลับเป็น string
Return PlainChar
End Function
สำหรับการถอดรหัสให้เปลี่ยนจาก
Ascii(Count) = (Ascii(Count) + Key) Mod 26
เป็น
Ascii(Count) = (26 + Ascii(Count) + Key) Mod 26
ฟังก์ชั่นนี้จะต้องรับค่า ข้อความที่เป็น string และ key ที่เป็นตัวเลขมาเข้ารหัส และ return ค่า ข้อความที่เข้ารหัสแล้วเป็น string ซึ่งสามารถใช้กับตัวอักษรภาษาอังกฤษ A-Z ทั้งตัวพิมพ์เล็กและใหญ่ได้ เพราะมีการใช้รหัส ASCII มาช่วยในการระบุตำแหน่งตัวอักษร ถ้าจะให้มีการใช้กับภาษาอื่นๆ ได้ ต้องมีการคำนวณตัวเลขจากรหัส Unicode และตัวอย่างนี้ไม่ได้ตรวจสอบ user input หรือดักจับข้อผิดพลาด ดังนั้นถ้าจะนำไปใช้ก็ควรนำไปประยุกต์อีกที คำอธิบายประกอบอยู่ในโค้ดแล้ว ถ้าไม่เข้าใจก็ comment ถามมาได้นะครับ
ส่วนของคนอื่นที่เขียนไว้ก็มีของ Deobrat Singh ชาวอินเดียที่เขียนไว้สั้นมากๆ ในเว็บ The Code Project ข้อเสียคือไม่มีการจำกัดตัวอักษร ซึ่งเมื่อเข้ารหัสตัวอักษรท้ายๆ เช่น Z จะไม่วนกลับมาที่ A, B, C , ... ใหม่ ข้อดีคือง่ายและใช้ได้กับหลายภาษา
ชุดคำสั่งสำคัญ ของ Deobrat Singh
cipherInChars(i) = Convert.ToChar((Convert.ToInt32( _
Convert.ToChar(plainText(i))) + Me.ShiftCount))
นำมาปรับลดคำสั่งการแปลงชนิดข้อมูลอีกนิดหน่อย
Function Encrypt(ByVal PlainText As String, ByVal Key As Byte) As String
Dim PlainChar(PlainText.Length - 1) As Char
For Count As Byte = 0 To PlainText.Length - 1
'ในกรณี Decrypt ให้เปลี่ยนจากเครื่องหมายบวกเป็นลบ
PlainChar(Count) = ChrW(AscW(PlainText(Count)) + Key)
Next
'ส่งค่าตัวอักษรที่เป็น array กลับเป็น string
Return PlainChar
End Function
อีกคน คือ Ghaith Nizar Sinjab ชาวซีเรีย (syria) เขียนไว้ค่อนข้างยาว ซึ่งเป็นตัวอย่างของการพยายามให้รองรับได้หลายภาษา ในที่นี้เค้าทำเป็นตัวอย่างไว้เพียง 2 ภาษา ในที่นี้จะไม่ขออธิบายถึง
สำหรับข้อมูลอื่นๆ ที่ควรรู้คือ ก-ฮ ใน Unicode คือเลข 3585-3630
ปล. ใครต้องการเขียนเป็น JavaScript ลองดูที่เว็บ Black Chamber (ceasar.js) หรือ java2s นะครับ
แหล่งข้อมูล
Caesar cipher - wikipedia
Transposition cipher - wikipedia
Caesar cipher - The Black Chamber
Caesar Cipher in JavaScript - java2s
Implementing Caesar Cipher in VB.NET - The Code Project - Deobrat Singh
Caeser Cipher v1.0 - Ghaith Nizar Sinjab
