如何基于现有Bash实现的Vigenère加密脚本完成解密功能？

看起来你已经搞定了Vigenère加密的Bash脚本，现在想复用现有代码实现解密功能对吧？其实核心逻辑只需要反向调整一下位移计算，再通过参数区分加密/解密模式就能搞定，不用重新写一套代码。

先把你提供的原脚本补全（看起来最后截断了，我补了合理的加密逻辑）：

#!/usr/local/bin/bash
# vigenere.sh
# Vigenère Cipher Implementation (Encryption Only)
a="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
# Check for invalid arguments
[[ "${*/-d/}" != "" ]] && echo "Usage: $0 [-d]" && exit 1

# 补全的加密核心逻辑
read -p "Enter plaintext: " plaintext
read -p "Enter key: " key

plaintext=$(echo "$plaintext" | tr '[:lower:]' '[:upper:]')
key=$(echo "$key" | tr '[:lower:]' '[:upper:]' | tr -cd '[:upper:]')

key_len=${#key}
result=""

for (( i=0; i<${#plaintext}; i++ )); do
    char=${plaintext:$i:1}
    if [[ "$char" =~ [A-Z] ]]; then
        plain_pos=$(expr index "$a" "$char")
        key_char=${key:$((i % key_len)):1}
        key_pos=$(expr index "$a" "$key_char")
        cipher_pos=$(( (plain_pos + key_pos - 2) % 26 + 1 ))
        cipher_char=${a:$((cipher_pos - 1)):1}
        result+="$cipher_char"
    else
        result+="$char"
    fi
done

echo "Encrypted text: $result"

核心逻辑分析 #

加密的本质是：明文字母在字母表的位置 + 密钥对应字母的位置，模26后得到密文字母的位置（因为expr index返回的是从1开始的索引，所以要做-2的调整）。

解密的逻辑刚好相反：密文字母的位置 - 密钥对应字母的位置，模26后得到明文字母的位置，这里要注意处理负数的情况（比如密文字母位置比密钥位置小的时候）。

复用代码的改造方案 #

我把脚本改成支持-d参数切换解密模式，并且把核心转换逻辑抽成函数，避免重复代码：

#!/usr/local/bin/bash
# vigenere.sh
# Vigenère Cipher Implementation (Encryption + Decryption)
a="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"

# 显示用法提示
show_usage() {
    echo "Usage: $0 [-d]"
    echo "  Without -d: Encrypt plaintext"
    echo "  With -d: Decrypt ciphertext"
    exit 1
}

# 判断运行模式：加密/解密
mode="encrypt"
if [[ "$1" == "-d" ]]; then
    mode="decrypt"
    shift
fi
# 检查多余参数
[[ $# -ne 0 ]] && show_usage

# 核心字符转换函数：根据模式处理单个字符和密钥字符
transform_char() {
    local char=$1
    local key_char=$2
    local mode=$3

    local plain_pos=$(expr index "$a" "$char")
    local key_pos=$(expr index "$a" "$key_char")
    local result_pos

    if [[ "$mode" == "encrypt" ]]; then
        # 加密公式：(明文位置 + 密钥位置 - 2) mod 26 + 1
        result_pos=$(( (plain_pos + key_pos - 2) % 26 + 1 ))
    else
        # 解密公式：处理负数，确保结果在1-26之间
        result_pos=$(( (plain_pos - key_pos) % 26 ))
        result_pos=$(( result_pos < 0 ? result_pos + 26 : result_pos ))
        result_pos=$(( result_pos == 0 ? 26 : result_pos ))
    fi

    echo "${a:$((result_pos - 1)):1}"
}

# 获取用户输入
if [[ "$mode" == "encrypt" ]]; then
    read -p "Enter plaintext to encrypt: " input_text
else
    read -p "Enter ciphertext to decrypt: " input_text
fi
read -p "Enter key (letters only): " key

# 统一格式：转大写，密钥只保留字母
input_text=$(echo "$input_text" | tr '[:lower:]' '[:upper:]')
key=$(echo "$key" | tr '[:lower:]' '[:upper:]' | tr -cd '[:upper:]')

# 检查密钥合法性
if [[ -z "$key" ]]; then
    echo "Error: Key cannot be empty or non-alphabetic"
    exit 1
fi

key_len=${#key}
result=""

# 逐字符处理输入文本
for (( i=0; i<${#input_text}; i++ )); do
    char=${input_text:$i:1}
    if [[ "$char" =~ [A-Z] ]]; then
        key_char=${key:$((i % key_len)):1}
        transformed_char=$(transform_char "$char" "$key_char" "$mode")
        result+="$transformed_char"
    else
        # 非字母字符直接保留
        result+="$char"
    fi
done

# 输出结果
if [[ "$mode" == "encrypt" ]]; then
    echo "Encrypted result: $result"
else
    echo "Decrypted result: $result"
fi

关键改造点说明 #

• 模式切换：通过-d参数设置解密模式，默认是加密模式，同时增加了参数合法性检查
• 代码复用：把加密和解密的核心字符转换逻辑抽成transform_char函数，只在函数内部根据模式切换计算方式
• 负数处理：解密时如果密文字母位置减密钥位置得到负数，先加26再取模，确保结果始终是1-26之间的有效索引
• 鲁棒性提升：增加了密钥合法性检查，避免空密钥或非字母密钥的情况

使用方法 #

• 加密：直接运行./vigenere.sh，输入明文和密钥即可
• 解密：运行./vigenere.sh -d，输入密文和密钥即可

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Neo1234