Scytale（也被称为Transposition Cipher）是一种换位密码，它通过将明文写在某种形状（通常是圆柱形或矩形）的矩阵上，然后按行或列重新读取这些字符来加密信息。在这里，我们将实现一个基于矩形形状的Scytale密码，其中`key`值将定义矩阵的列数。 以下是一个Python函数，它实现了这种Scytale加密和解密算法。我们假设明文只包含小写字母，并且如果明文长度不是`key`的倍数，则在加密时会用`' '`（空格）填充到下一个`key`的倍数长度。 ```python def scytale_encrypt(plaintext, key): # 确保key是正整数 if key <= 0: raise ValueError("Key must be a positive integer") # 添加空格以使文本长度成为key的倍数 padded_text = plaintext + (' ' * (key - (len(plaintext) % key) if len(plaintext) % key else 0)) # 创建矩阵（二维列表） rows = len(padded_text) // key matrix = [padded_text[i:i+key] for i in range(0, len(padded_text), key)] # 按列读取矩阵并构造密文 ciphertext = ''.join(''.join(row[i] for row in matrix if i < len(row)) for i in range(key)) return ciphertext def scytale_decrypt(ciphertext, key): # 确保key是正整数 if key <= 0: raise ValueError("Key must be a positive integer") # 确定矩阵的行数 length = len(ciphertext) rows = length // key # 创建矩阵（二维列表） matrix = [[''] * rows for _ in range(key)] # 将密文按列填充到矩阵中 col = 0 for row in range(rows): for c in range(key): if col * rows + row < length: matrix[c][row] = ciphertext[col * rows + row] col += 1 if col * rows >= length: col = 0 # 按行读取矩阵并构造明文 plaintext = ''.join(''.join(row).rstrip() for row in matrix) return plaintext # 示例使用 plaintext = "thequickbrownfoxjumpsoverthelazydog" key = 5 ciphertext = scytale_encrypt(plaintext, key) print("Ciphertext:", ciphertext) decrypted_text = scytale_decrypt(ciphertext, key) print("Decrypted Text:", decrypted_text) ``` 请注意，解密函数在读取每一行时会去除尾部的空格，这假设在加密过程中添加的空格是填充到末尾的。此外，这个函数假设输入只包含小写字母和可能添加的空格；对于包含其他字符的文本，可能需要进一步的调整。
