バックグラウンド

ワンタイムパッドが適切に使用されている場合、クラックすることは不可能であることが証明されている暗号化の形式です。

暗号化は、プレーンテキスト（A〜Zの文字のみで構成される）を取得し、同じ長さの（ランダムな文字のみの）ランダム文字列を生成することにより実行されます。この文字列はキーとして機能します。次に、平文の各文字は、キーの対応する文字とペアになります。暗号文は次のように計算されます。各ペアについて、両方の文字が数字に変換されます（A = 0、B = 1、... Z = 25）。2つの数値はモジュロ26で加算されます。この数値は文字に変換されます。

解読は正反対です。暗号文とキーの文字はペアになり、数字に変換されます。次に、キーは26を法とする暗号文から減算され、結果は文字AZに変換されます。

チャレンジ

あなたの課題は、ワンタイムパッドの暗号化と復号化の両方が可能な最短のプログラムを作成することです。

（STDINへの）入力の最初の行には、単語「ENCRYPT」または単語「DECRYPT」があります。

単語が暗号化されている場合、次の行はプレーンテキストになります。プログラムは、2行を（STDOUTに）出力する必要があります。1行目はキー、2行目は暗号文です。

単語が復号化されると、プログラムはさらに2行の入力を取得します。最初の行がキーになり、2番目の行が暗号文になります。プログラムは、復号化された平文である1行を出力する必要があります。

平文、暗号文、およびキーは常に大文字のA〜Zで構成する必要があります。それらは常に単一行であり、空白は含まれません。

キーは常にランダムでなければなりません。実行間でその大部分を繰り返すことはできません。また、テキストにパターンを見つけることはできません。

2つの簡単な例：

ENCRYPT
HAPPYBIRTHDAY
>ABKJAQLRJESMG
>HBZYYRTICLVME

DECRYPT
ABKJAQLRJESMG
HBZYYRTICLVME
>HAPPYBIRTHDAY

>あなたが出力としてそのシンボルを印刷する必要はありませんので、出力される行を表します。

GolfScript、53文字

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

これは、GolfScriptがほぼ完璧に適しているタスクです。

コードを短くするために、暗号化と復号化の両方に同じコードを使用しています。復号化するには、暗号化テキストからキーを減算します。暗号化では、最初にランダムな暗号化テキストを生成してから、プレーンテキストを減算します。それでも、暗号化モードを実装するための余分なコードは、プログラムの半分の長さしかかかりません。

コメント付きのゴルフバージョン：

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

ルビー（200 185）

サンプル実行+ wc：

$ 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文字

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

例：

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

Perl、220 171文字

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}

サンプル実行：

ENCRYPT
HELLO
CCTKK
JGEVY

DECRYPT
CCTKK
JGEVY
HELLO

注：少なくとも実行すると、最後の出力の最後に「続行するには任意のキーを押してください...」が追加されます。プログラムの一部ではないため、これで問題ないことを願っています。そうでない場合は、次の行に表示されるようにすることができます。

これはPerlでの最初の実際のプログラムであり、初めてのゴルフですので、ヒントをいただければ幸いです。また、/(.)/gインターネットで見つけましたが、それがどのように機能するのかわかりません（正規表現ですか？まだそれらを学んでいません）。誰かが私にそれを説明できますか？

編集：正規表現を手伝ってくれたIlmari Karonenに感謝します。新しい知識を使って7文字を節約しました。

拡張された、わずかに読みやすいバージョン：

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
}

Python- 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)

これは仕様を正確に満たしていると思います（'>'入力プロンプトの開始時を含む）。入力を検証しないため、以外の文字を指定すると、ガベージ出力を生成するだけだと思います[A-Z]。また、入力コマンドの最初の文字のみをチェックします。で始まるDものはすべて復号化され、その他のものはすべて暗号化されます。

C ++- 220 241文字、4行

#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);}

編集1-MSVS標準ライブラリには多くの不要なファイルが含まれているようです。つまり、iosには必要なものがすべて含まれていましたが、他のコンパイラでは機能しませんでした。必要な機能がcstdlibおよびcstdioに表示される実際のファイルのiosを変更しました。これを指摘してくれたIlmari Karonenに感謝します。

Python-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

サンプル出力：

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

文字カウント：

$ wc -c onetimepad.py 
270 onetimepad.py

J：94バイト

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

必要なすべての空白がカウントされます。

コメント版：

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）

集計を忘れました。少し切ってください。

ややゴルフ：

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);
        }
    }
}

}

ゴルフ済み：

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（コンパイラフラグの場合は159 + 11）

ゴルフ済み：

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);}

ゴルフをしていない：

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);
}

でコンパイルし-Dg=gets(s)ます。

例：

$./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}

使用法：

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

ルビー- 184の 179 177文字

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}*''

次のように実行します。 $ ruby pad-lock.rb

誰かが興味を持っている場合は、ここにゴルフのないバージョンがあります（ゴルフされたものとはまったく最新ではありません）

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("")