theswedishdeveloper / diy-crypto

This is a very basic crypto lesson as part of a programming course.

Do-it-yourself crypto

Gör git commit, add och push efter varje steg/deluppgift. Detta är obligatoriskt.

Mål med övningen:

• Bekanta sig med kryptering
• Repetera olika programmeringskoncept
• I mån av tid: få viss förståelse för hur man organiserar sin kod som programmerare

Förberedelser

• Ta reda på vad Caesar-chiffer är för något och hur det fungerar. Kolla detta klipp från Khan Academy. PS. Khan Academy har en rolig introkurs till kryptografi för den som vill fördjupa sig, jag rekommenderar den varmt!

Uppgifter

Förslag: begränsa dig till engelska meddelanden, ALL CAPS och utan mellanslag.

1. Skapa en fil main.js. I den, implementera Caesar-chiffer med shift 1 med hjälp av for-loopar. ILOVEYOULISA ska bli JMPWFZPVMJTB.

2. Refaktorisera din kod (googla på vad refaktorisera betyder) genom att flytta in looparna i en funktion caesarEncrypt(message, shift). Definiera även en motsvarande avkrypteringsfunktion caesarDecrypt(encryptedMessage, shift). Testa olika meddelanden och bekräfta att koden fortfarande fungerar!

3. Programmerare vill ofta modularisera sin kod, dvs. man vill bryta ut funktionalitet i olika mindre filer. Det ger bättre organisation och ökar möjligheten att återanvända koden i olika sammanhang.

   1. Skapa en ny fil diycrypto.js. Lägg funktionerna där.
   2. Vi ska nu göra det möjligt att importera och exportera funktionerna. Skapa en package.json fil genom att i terminalen köra npm init (OBS: Se till att du står i samma mapp)
   3. Gå in i filen package.json och lägg till ett fält type som ska ha värdet module.
   4. Gå in i filen diycrypto.js. Skriv export framför funktionsnamet.
   5. Gå in i main.js. Ta bort allt innehåll. Skriv import { caesarEncrypt, caesarDecrypt } from "diycrypto.js"
   6. Testa att använda funktionerna caesarEncrypt och caesarDecrypt i filen main.js, bekräfta att det fortfarande fungerar. Grattis i så fall!

Fördjupning

1. Fundera på hur man kan knäcka ett caesar-chiffer. Kan du skriva en funktion som kan hjälpa dig med det? Kan du komma på flera olika sätt att göra detta?

Vad finns bakom GJSNHJYTJFHMTYMJWFSIYMJUQFSJYUQJFXJ? :)

Ett förslag

Kolla färdigt på klippet. Svagheter tas upp i andra delen.

Skriv en funktion som klarar av att räkna ut de vanligaste tecknen i en text. Använd den på en stor engelsk artikel för att få fram lite statistik om vad som är vanligaste bokstäverna i engelska. Använd samma funktion för analysera det krypterade meddelandet som du inte vet lösningen på.

Ett annat förslag

Brute-forcea (googla på vad det betyder om du inte vet). Gör en loop som testar massor av nycklar (shifts). Skriv ut i en lista.

2. Låt din implementation av caesarchiffret vara. Kan du komma på och implementera en ny, förbättrad, krypteringsalgoritm som inte lider av samma svagheter som ovan, eller som i alla fall gör det svårare att knäcka? Kom ihåg att både implementera kryptering och avkryptering så att du verkligen vet att det fungerar.

3. Kolla upp vad one-time pad är för något. Det är ett mycket säkert sätt att kryptera ett meddelande, men det har en nackdel, vad? Försök att implementera kryptering med one-time-pad!

4. Importera funktionerna import { readFileSync, writeFileSync } from 'fs' i main.js. Använd de const text = readFileSync(fileName, { encoding: 'utf8' }) för att läsa in ett meddelande från en textfil istället. Och spara till en ny fil.

5. Refaktorisera diycrypto.js så att den inte använder for-loopar, utan istället använder map. Prova även att använda arrow functions för att korta ner koden ytterligare.

Lösning

export const caesarEncrypt = (msg, shift) => msg
    .split()
    .map(ch => ch.codePointAt(0))
    .map(x => x + shift)
    .map(x => String.fromCodePoint(x))
    .join('')

6. Kolla upp hur man använder JsDocs i VSCode. Lägg till JsDocs-kommentarer till dina funktioner i diycrypto.js med korrekta typer på parametrarna, så att du får bättre intellisense när du importerar funktionerna.

7. Utforska de inbyggda krypteringsbiblioteken i nodejs officiella krypto-bibliotek.

8. Gör vad du vill. Ät frukt.