Enigma

Por Alexandre Magno e Pedro Pertusi

Descrição

Biblioteca com funcionalidades de criptografia e descriptografia de mensagens por meio de transformações matriciais + clone digital da máquina Enigma.

Como utilizar

• Para utilizar localmente execute o comando:
  • Instale o package: pip install git+https://github.com/alemagno10/Enigma;
  • Importe a biblioteca em seu arquivo python: Import enigma.
• Caso queira utilizar na forma de API:
  • Clone o repositório: git clone https://github.com/alemagno10/Enigma;
  • Baixe as dependências: pip install -r requirements.txt;
  • Execute o arquivo setup.py para iniciar o servidor;
  • Como opcional, utilize o Postman para testar a rotas importando o arquivo APS2.postman_collection.json. (como importar)

Módulos e Funcionamento

• A função para_one_hot(msg : str) pode ser usada para codificar mensagens como uma matriz usando one-hot encoding. Ela funciona criando uma matriz binária com 27 linhas, representando cada letra no alfabeto + espaço e com uma quantidade de colunas correspondente ao tamanho da mensagem.
• A função para_string(M : np.array) pode ser usada para converter mensagens da representação one-hot encoding para uma string legível. Este módulo tem um funcionamento oposto ao anterior, re-converte matriz para uma mensagem.
• A função cifrar(msg : str, P : np.array) aplica uma cifra simples em uma mensagem recebida como entrada e retorna a mensagem cifrada. P é a matriz de permutação que realiza a cifra. Essa matriz representa um alfabeto embaralhado que é multiplicado pela matriz da mensagem, gerando um texto criptografado. para_string(P @ para_one_hot(msg)).
• A função de_cifrar(msg : str, P : np.array) recupera uma mensagem cifrada, recebida como entrada, e retorna a mensagem original. P é a matriz de permutação que realiza a cifra. Esse módulo segue os passos do anterior, entretanto a multiplicação matricial ocorre entre a matriz da mensagem e a matriz inversa de P. para_string(P^-1 @ para_one_hot(msg)).
• A função enigma(msg : str, P : np.array, E : np.array) faz a cifra enigma na mensagem de entrada usando o cifrador P e o cifrador auxiliar E, ambos representados como matrizes de permutação. Neste tipo de criptografia, a cifra é feita de forma única para cada caracter, seguindo a seguinte fórmula: para_string((E)^N @ P @ para_one_hot(msg)), sendo N a posição do carácter no texto. Como exemplo em "algebra" a letra "E" receberia a seguinte cifra: (E)^3 @ P @ para_one_hot(msg).
• A função de_enigma(msg : str, P : np.array, E : np.array) recupera uma mensagem cifrada como enigma assumindo que ela foi cifrada com o usando o cifrador P e o cifrador auxiliar E, ambos representados como matrizes de permutação. Para descriptografar esse tipo de enigma, utiliza-se a seguinte fórmula para cada uma das letras da mensagem: para_string((E^-1)^N @ P^-1 @ para_one_hot(msg)).

Rotas da API

https://localhost:5000

Funcionalidade	Url path
Cifra	/encrypt/cifra
De_Cifra	/decrypt/de_cifra
Enigma	/encrypt/enigma
De_Enigma	/decrypt/de_enigma
Para_OneHot	/encrypt/one_hot
Para_String	/decrypt/string

Para as rotas é necessário apenas passar a mensagem no body da requisição no formato JSON a seguir: { "mensagem":"o bolo de chocolate" }. Com exceção do método para_string, que recebe uma matriz(27xN). N: quantidade de caracteres do texto.