Delphi - Szöveg titkosítása a Cézár-kód segítségével

A mellékelt példaprogram megnyitása előtt a ShiftCode.pas-ban lévő komponenst telepítenie kell a Delphi alá. Ehhez válassza a Component - Install Component menüpontot.

Mielőtt azonban a programkód ismertetésébe belekezdenénk, ismerjük meg a Cézár-kód működési elvét. Vegyük az ABC betűit, és számozzuk meg sorban őket nullától kezdve a következő módon:

a: 0
á: 1
b: 2
c: 3
d: 4
e: 5
é: 6
f: 7
g: 8
h: 9
i: 10
í: 11
j: 12
k: 13
l: 14
m: 15
n: 16
o: 17
ó: 18
ö: 19
ő: 20
p: 21
q: 22
r: 23
s: 24
t: 25
u: 26
ú: 27
ü: 28
ű: 29
v: 30
w: 31
x: 32
y: 33
z: 34

Legyen a kódolandó szövegünk: animaresoftware

Helyettesítsük az egyes betűket a fenti felsorolás alapján a megfelelő számokkal.

a: 0
n: 16
i: 10
m: 15
a: 0
r: 23
e: 5
s: 24
o: 17
f: 7
t: 25
w: 31
a: 0
r: 23
e: 5

Legyen K az a szám, mellyel az ABC betűit el szeretnénk jobbra tolni. A Cézár-kód esetében ez a szám 3.

Adjuk a fenti felsorolás minden eleméhez egyenként a K értékét. Amennyiben a kapott összeg nagyobb vagy egyenlő az ABC betűinek számával, -mely esetünkben 35-, osszuk azt el az ABC betűinek számával, és eredményül vegyük az osztás maradékát. Ellenkező esetben az eredmény az eredeti összeg lesz. A következő felsorolás tartalmazza a kapott eredményeket.

a: 3
n: 19
i: 13
m: 18
a: 3
r: 26
e: 8
s: 27
o: 20
f: 10
t: 28
w: 34
a: 3
r: 26
e: 8

A kapott számoknak megfelelően visszaírjuk az ABC megfelelő betűit, és máris megkapjuk a kódolt szöveget.

3: c
19: ö
13: k
18: ó
3: c
26: u
8: g
27: ú
20: ő
10: i
28: ü
34: z
3: c
26: u
8: g

A kapott kódolt szöveg a fentiek alapján: cökócugúőiüzcug

A Cézár-kód esetében a K értéke 3 volt. A későbbiekben használatos eltolt ABC-jű kódolási forma csak abban tér el a fenti ismertetett technikától, hogy a K értékét nagyobb számra választották, így jobb lett a kódolás hatékonysága. Azonban még ezzel sem lehetett elérni a megfelelő biztonságot, ugyanis ennek a fajta kódolásnak van egy nagy hibája. Mégpedig az, hogy az eredeti szöveg azonos betűinek a helyén a kódolt szövegben is azonos betűk fognak szerepelni. A mi példánkban is megfigyelhetjük mindezt.

a: c
n: ö
i: k
m: ó
a: c
r: u
e: g
s: ú
o: ő
f: i
t: ü
w: z
a: c
r: u
e: g

Láthatjuk, hogy az eredeti szövegben az „a” betű háromszor is szerepel, és a kódolt szövegben mindháromszor „c” betű helyettesíti. Így ha a kódolt szövegre elvégzünk bizonyos statisztikai számításokat, az eredeti szöveg viszonylag könnyen visszafejthető.

Most lássuk, hogy a komponensben mindezt hogyan valósítottuk meg. Létrehozunk egy Encode nevű függvényt, mely két paramétert vár értékül. Az egyik a kódolandó szöveg, a másik pedig K, azaz az eltolás értéke. Eredményül a kódolt szöveget adja vissza. Mielőtt a függvényt megvizsgáljuk, tudnunk kell, hogy a következő állandót illetve változókat deklaráltuk.

const
    ABC: string ='aábcdeéfghiíjklmnoóöőpqrstuúüűvwxyz';
var
    Nums: array[1..1000] of Integer;
    EncodedText: string;

Az ABC nevű állandóban eltároltuk az ABC betűit, melyeknek a sorszámait a Nums nevű integer típusú tömbben fogjuk eltárolni. Most lássuk a függvényt.

function TShiftCode.Encode(Text: string;k: integer): string;
var x,y,z,value: integer;
begin
  EncodedText:='';
  z:=0;

A Text változóban kapott szöveget karakterenként megvizsgáljuk az elejétől a végéig.

  for x:=1 to length(Text) do
  begin

Az y változóban eltároljuk, hogy az adott betű az ABC-ben hányadik helyen szerepel.

    y:=1;
    while ABC[y]<>Text[x] do
    begin
      inc(y);
    end;

A kapott értékből ki kell vonnunk 1-et, mivel az ABC számozása nullától kezdődik, azonban az ABC string karaktereinek számozása 1-től. Ezután hozzáadjuk a k változóban kapott értéket.

    value:=y-1+k;

Ha az összeg nagyobb vagy egyenlő 35-nél, azaz az ABC betűinek számával, akkor összeg mod 35 lesz az eredményünk.

    if value>=35 then value:=value mod 35;

A Nums tömbben egymás után eltároljuk a kapott értékeket.

    Nums[z]:=value;
    inc(z);
  end;

A kódolandó szöveg teljes hosszában elvégezzük a Nums tömbben tárolt számok visszaírását betűvé. A kapott betűket az EncodedText nevű string típusú változóban láncoljuk egymáshoz.

  for z:=0 to Length(Text)-1 do
  begin
    y:=Nums[z];
    EncodedText:=EncodedText+ABC[y+1];
  end;

A függvény visszatérési értékének az EncodedText-ben keletkezett karaktersorozatot adjuk.

  Result:=EncodedText;
end;

A mellékelt példaprogramban kipróbálhatjuk tetszőleges K értékkel a kódolás hatékonyságát. Ügyeljünk azonban arra, hogy a kódolandó szöveg nem tartalmazhat az ABC betűin kívül más karaktert (például pont, vessző, szóköz, stb…).