/// <summary>
/// Осуществляет кодирование шифром Плейфора. При шифровании удаляет все инородные от языка символы.
/// </summary>
/// <param name="source">Открытый текст.</param>
/// <param name="key">Строка-ключ шифрования.</param>
/// <param name="language">
/// Язык, из которого состоит исходный текст. Если не будет указан, будет определен из первого
/// символа исходного текста.
/// </param>
/// <returns>Строка - зашифрованное сообщение.</returns>
public static string Encode(string source, string key, Languages.ALanguage language = null)
{
key = key.ToUpper();
//определяем алфавит
if (language is null)
{
language = Languages.LangByChar(source[0]);
}
//очищаем ненужные символы
source = new Regex("[^" + language.Alphabet + "]").Replace(source.ToUpper(), string.Empty);
//создаем матрицу
int matrixHeight = 1;
while ((int)Math.Pow(matrixHeight, 2) < language.Alphabet.Length)
{
matrixHeight++;
}
int matrixWidth = matrixHeight;
while ((matrixWidth - 1) * (matrixHeight + 1) >= language.Alphabet.Length)
{
matrixWidth--;
matrixHeight++;
}
char[] matrix = Enumerable.Repeat(' ', matrixWidth * matrixHeight).ToArray();
char[] alphabet = key.Distinct().Union(language.AlphabetArray).ToArray();
alphabet.CopyTo(matrix, 0);
for (int i = alphabet.Length; i < matrix.Length; i++)
{
matrix[i] = (i - alphabet.Length).ToString().Last();
}
//вставляем X в биграммы с одинаковыми сиволами
StringBuilder result = new StringBuilder(source);
int bufferLength = result.Length;
for (int i = 0; i < bufferLength - 1; i += 2)
{
if (result[i] != result[i + 1])
{
continue;
}
result.Insert(i + 1, language.Frequency.Last());
bufferLength++;
}
//если в последней биграмме только один символ - добавляем в конец X.
if (result.Length % 2 != 0)
{
result.Append(language.Frequency.Last());
}
for (int i = 0; i < result.Length - 1; i += 2)
{
int firstPos = Array.IndexOf(matrix, result[i]);
int firstRow = firstPos / matrixWidth;
int firstColumn = firstPos % matrixWidth;
int secondPos = Array.IndexOf(matrix, result[i + 1]);
int secondRow = secondPos / matrixWidth;
int secondColumn = secondPos % matrixWidth;
if (firstRow == secondRow)
{
result[i] = matrix[firstRow * matrixWidth + (firstColumn == matrixWidth - 1 ? 0 : firstColumn + 1)];
result[i + 1] =
matrix[secondRow * matrixWidth + (secondColumn == matrixWidth - 1 ? 0 : secondColumn + 1)];
}
else if (firstColumn == secondColumn)
{
result[i] = matrix[(firstRow == matrixHeight - 1 ? 0 : firstRow + 1) * matrixWidth + firstColumn];
result[i + 1] =
matrix[(secondRow == matrixHeight - 1 ? 0 : secondRow + 1) * matrixWidth + secondColumn];
}
else
{
result[i] = matrix[firstRow * matrixWidth + secondColumn];
result[i + 1] = matrix[secondRow * matrixWidth + firstColumn];
}
}
return(result.ToString());
}
/// <summary>
/// Осуществляет декодирование шифра Плейфора.
/// </summary>
/// <param name="source">Шифртект, который необходимо расшифровать.</param>
/// <param name="key">Ключ, при помощи которого необходимо провести дешифровку.</param>
/// <param name="language">
/// Язык, которым нужно оперировать при операциях. Если не будет указан, будет определен из первого
/// символа исходного текста.
/// </param>
/// <returns>Строка - расшифрованное сообщение.</returns>
public static string Decode(string source, string key, Languages.ALanguage language = null)
{
key = key.ToUpper();
//определяем алфавит
if (language is null)
{
language = Languages.LangByChar(source[0]);
}
//создаем матрицу
int matrixHeight = 1;
while ((int)Math.Pow(matrixHeight, 2) < language.Alphabet.Length)
{
matrixHeight++;
}
int matrixWidth = matrixHeight;
while ((matrixWidth - 1) * (matrixHeight + 1) >= language.Alphabet.Length)
{
matrixWidth--;
matrixHeight++;
}
char[] matrix = Enumerable.Repeat(' ', matrixWidth * matrixHeight).ToArray();
char[] alphabet = key.Distinct().Union(language.AlphabetArray).ToArray();
alphabet.CopyTo(matrix, 0);
for (int i = alphabet.Length; i < matrix.Length; i++)
{
matrix[i] = (i - alphabet.Length).ToString().Last();
}
StringBuilder buffer = new StringBuilder(source);
for (int i = 0; i < buffer.Length - 1; i += 2)
{
int firstPos = Array.IndexOf(matrix, buffer[i]);
int firstRow = firstPos / matrixWidth;
int firstColumn = firstPos % matrixWidth;
int secondPos = Array.IndexOf(matrix, buffer[i + 1]);
int secondRow = secondPos / matrixWidth;
int secondColumn = secondPos % matrixWidth;
if (firstRow == secondRow)
{
buffer[i] = matrix[firstRow * matrixWidth + (firstColumn == 0 ? matrixWidth - 1 : firstColumn - 1)];
buffer[i + 1] =
matrix[secondRow * matrixWidth + (secondColumn == 0 ? matrixWidth - 1 : secondColumn - 1)];
}
else if (firstColumn == secondColumn)
{
buffer[i] = matrix[(firstRow == 0 ? matrixHeight - 1 : firstRow - 1) * matrixWidth + firstColumn];
buffer[i + 1] =
matrix[(secondRow == 0 ? matrixHeight - 1 : secondRow - 1) * matrixWidth + secondColumn];
}
else
{
buffer[i] = matrix[firstRow * matrixWidth + secondColumn];
buffer[i + 1] = matrix[secondRow * matrixWidth + firstColumn];
}
}
for (int i = buffer.Length - 3; i >= 0; i--)
{
if (buffer[i] == buffer[i + 2] && buffer[i + 1] == language.Frequency.Last() && i % 2 == 0)
{
buffer.Remove(i + 1, 1);
}
}
if (buffer[buffer.Length - 1] == language.Frequency.Last())
{
buffer.Remove(buffer.Length - 1, 1);
}
return(buffer.ToString().TrimEnd());
}