Pythonでヴィジュネル（Vigenère）暗号を使って文字列を暗号化する方法

問題の概要

小文字アルファベットのみで構成された文字列 text と、もう一つの文字列 key が与えられたとします。このとき、text の各文字 text[i] を、key[i] が表すオフセット分だけ右へずらした新しい文字列を作成します。ここでのオフセットとは、key[i] のアルファベット上の位置（a=0、b=1、c=2 …）のことです。ずらした結果が「z」を超えた場合は、先頭の「a」に戻って折り返します。これは古典暗号の一つであるヴィジュネル暗号（Vigenère cipher）として知られる方式です。

例えば、入力が text = "code"、key = "team" の場合、出力は "vsdq" となります。

計算例：「code」と「team」の場合

実際にどのように変換されるか見てみましょう。

• c(2) + t(19) = 21 → v
• o(14) + e(4) = 18 → s
• d(3) + a(0) = 3 → d
• e(4) + m(12) = 16 → q

この結果、「code」は「vsdq」へと暗号化されます。

解決のための手順

この問題は次のステップで解くことができます。

1. 結果を格納するための空リスト cip を用意する
2. start に文字 'a' の ASCII コード（97）を代入する
3. text と key から zip() でそれぞれ文字 l、k を同時に取り出し、以下を繰り返す
   • shift := ord(k) − start …… 鍵文字によるシフト量を計算
   • pos := start + ((ord(l) − start + shift) mod 26) …… 26 で剰余を取ることで z を超えた場合の折り返しを処理
   • pos に対応する文字を cip の末尾に追加する
4. cip 内のすべての文字を連結して返す

Pythonでの実装例

class Solution:
    def solve(self, text, key):
        cip = []
        start = ord('a')
        for l, k in zip(text, key):
            shift = ord(k) - start
            pos = start + (ord(l) - start + shift) % 26
            cip.append(chr(pos))
        return ''.join([l for l in cip])

ob = Solution()
text = "code"
key = "team"
print(ob.solve(text, key))

入力

"code", "team"

出力

vsdq

コードのポイント

• zip(text, key)：平文と鍵の文字をペアごとに効率よく取り出せます。
• ord() / chr()：文字と ASCII コードを相互に変換し、数値としてシフト計算を行います。
• % 26：アルファベットが26文字であることを利用した剰余演算により、端から端への折り返し（ラップアラウンド）を自然に実現しています。

このように、わずか数行のコードでヴィジュネル暗号による暗号化を実装できます。復号を行う場合は、シフト量を逆方向（減算）に適用することで元の文字列を復元できます。