1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
8:
9:

P  E  T  R  O  N  A  S   
80 0  1  2  3  4  5  7     
B  C  D  F  G  H  I  J
81 84 87 90 93 95 6  98
K  L  M  Q  U  V  W  X
82 85 88 91 94 96 97 99
Y  Z   .  /
83 86 89 92 

1:

52810 61027 15281 04648 25152

1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10:
11:
12:
13:
14:
15:
16:
17:
18:
19:
20:

07975 28694 04870 43960 88810 28106 15949 70110 25857 93093
04409 44949 52883 29304 70648 69493 87028 00102 78194 29397
52784 95594 02815 95476 84959 05948 49504 87886 19638 58508
88758 88090 80010 27819 42934 50950 21089 07975 27390 09484
95194 48740 81856 93875 77078 25948 80271 86941 59304 78495
60489 59478 70482 94800 09004 71024 82344 10885 44942 88618
89409 50028 20440 49757 86095 47849 52611 96388 81595 48758
88820 84951 79448 78564 82796 32940 81029 08539 38994 41028
70420 67048 70481 09054 87047 68495 59484 95738 58495 08760
39090 04815 29706 19502 82588 04594 78708 85947 85548 70869
42940 84828 20952 10487 38495 58871 50282 71049 75204 87605
81106 85087 02872 61104 82855 77081 07018 61944 87869 75296
34930 26493 02088 96385 82944 87828 50640 49307 84955 09017
85094 10487 60975 09520 48787 02458 49516 47150 87104 87604
68495 15858 58694 90024 96348 00102 78194 29385 59304 06493
07160 93049 75204 89585 85097 52047 60889 40870 94487 58193
07805 44158 58504 97520 48760 59493 04940 81024 58495 17849
59702 93097 32870 45858 50902 32049 44878 76093 07684 95102
97520 49308 58185 68495 81850 68495 96348 70290 52810 87074
08108 57872 59477 0489

1:
2:
3:

  42925 78388 51034 98560 80988 29283 37822 41082
 38088 34106 31796 13034 05379 534

1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10:
11:
12:
13:
14:
15:
16:
17:
18:
19:

mdmcp ihcbj baqtm eghum jbtmc vermq vcjmy chhie bykhs byiec
vteub mmljb asrhb vtmtm ecvto sjlyj batmc kjcmm dmcpi hcbjb
aqtme vmtmc ocmeu keqvj bvtmb scqmc pgtjx tteyb hvtjb aeisq
jbajb jveby ekvmc mexto cmeuk eqvqt maenm yhsvh kvtmg jbyhg
exchq qvhvt mtsam ihhcg tjxtq mmimy vhqrc meyhs vhbel lqjym
qebyx ljios rvhvt mqupe byekv mcqtm teyqv ecmyk hcegt jlmqt
mcmel jnmyv tevjk qtmyj ybhva hhsvq tmghs lyted mvhqv epjbe
byyhb hvtjb aebyq hqtmg mbvhs vqtmy jybhv ubhgv tevvt jqgeq
vtmom qvvtj baqtm xhsly tedmy hbmeb yqtmy jybhv ubhgv tevgt
mbqtm omaeb vhgel uzsjx ulphc mdmbc sbelh bavtm revtq ebyyh
gbvtm edmbs mqtmg eqqvj ccjba tmcql hgolh hyeby ieujb atmcq
mlkqv chbam copkj atvjb agjvt vtmgj bygtj xtqgm rvyhg bkchi
vtmih hcqtm cebhb lpvhi eumtm cqmlk gecie byqtm tevmy vtmgj
bygtj xtcsq tmyev tmcke xmeby checm yebyt mlytm coexu eqjkj
vgmcm qhima jebvq tmxhs lybhv qmmos vvtmo jaocm evtqh kchsa
tkcmq tejco lhgbh dmcvt mtmev tmckj llmyt mclsb aqgjv tqhim
vtjba gtjxt geqah hykhc tmcgt hlmvt jbohy pebyg tjrrm yqhim
cmyxh lhcjb vhtmc xtmmu qebyo cjatv mbmyt mcysl lmpmq gtmbq
tmyjy bhvub hgebp vtjba eohsv jv

1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10:
11:
12:
13:
14:
15:
16:
17:
18:
19:
20:
21:
22:
23:
24:
25:
26:
27:
28:
29:
30:
31:
32:
33:
34:
35:
36:
37:
38:
39:
40:
41:
42:
43:
44:
45:
46:
47:
48:
49:
50:
51:
52:
53:
54:
55:
56:
57:
58:
59:
60:
61:
62:
63:
64:
65:
66:
67:
68:
69:
70:
71:
72:
73:
74:
75:
76:
77:
78:
79:
80:
81:
82:
83:
84:
85:
86:
87:
88:
89:
90:
91:
92:
93:
94:
95:
96:
97:
98:
99:
100:
101:
102:
103:
104:
105:
106:

#!/usr/bin/env python3
import math
import random

class QuadgramScorer:
    """
    Diese Klasse lädt Quadgramm-Frequenzen aus einer Datei und
    stellt eine Methode zur Verfügung, um einen Text zu bewerten.
    """
    def __init__(self, filename):
        self.quadgrams = {}
        with open(filename, 'r') as f:
            for line in f:
                parts = line.split()
                if len(parts) != 2:
                    continue
                quad, count = parts[0], int(parts[1])
                self.quadgrams[quad.upper()] = count
        self.N = sum(self.quadgrams.values())
        # Logwahrscheinlichkeiten berechnen
        for quad in self.quadgrams:
            self.quadgrams[quad] = math.log10(float(self.quadgrams[quad]) / self.N)
        # Falls ein Quadgram nicht gefunden wird, verwende einen minimalen Score
        self.floor = math.log10(0.01 / self.N)

    def score(self, text):
        """Berechnet den Gesamt-Log-Score für den Text anhand der Quadgramm-Frequenzen."""
        score = 0
        text = text.upper()
        for i in range(len(text) - 3):
            quad = text[i:i+4]
            score += self.quadgrams.get(quad, self.floor)
        return score

def decrypt(ciphertext, key):
    """
    Übersetzt den Chiffretext mithilfe des gegebenen Substitutions-Schlüssels.
    Hierbei ist 'key' eine Permutation der 26 Buchstaben, wobei der i-te Buchstabe
    des Keys für den Buchstaben 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'[i] steht.
    """
    plain = ""
    alphabet = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
    mapping = { cipher: plain for cipher, plain in zip(key, alphabet) }
    for char in ciphertext:
        plain += mapping.get(char, char)
    return plain

def random_key():
    """Erzeugt einen zufälligen Permutationsschlüssel der 26 Buchstaben."""
    letters = list("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz")
    random.shuffle(letters)
    return "".join(letters)

def hill_climb(ciphertext, scorer, max_iterations=10000):
    """
    Versucht mittels Hill-Climbing, den passenden Schlüssel zu finden.
    Dabei wird in jedem Schritt zufällig zwei Buchstaben des Schlüssels vertauscht.
    """
    current_key = random_key()
    current_plain = decrypt(ciphertext, current_key)
    current_score = scorer.score(current_plain)
    best_score = current_score
    best_key = current_key

    for _ in range(max_iterations):
        # Erzeuge einen Kandidaten durch zufälligen Tausch zweier Buchstaben im Schlüssel
        candidate_key_list = list(current_key)
        i, j = random.sample(range(26), 2)
        candidate_key_list[i], candidate_key_list[j] = candidate_key_list[j], candidate_key_list[i]
        candidate_key = "".join(candidate_key_list)
        candidate_plain = decrypt(ciphertext, candidate_key)
        candidate_score = scorer.score(candidate_plain)
        
        # Akzeptiere den neuen Schlüssel, wenn der Score steigt oder mit einer gewissen
        # Wahrscheinlichkeit auch bei Score-Verschlechterung (simulated annealing)
        if candidate_score > current_score or math.exp(candidate_score - current_score) > random.random():
            current_key = candidate_key
            current_score = candidate_score
            if current_score > best_score:
                best_score = current_score
                best_key = current_key
    return best_key, decrypt(ciphertext, best_key)

def read_all(path):
    with open(path, 'r') as f:
        text = f.read()
        return "".join(text.strip().split())

def main():
    # Lies den Chiffretext ein
    ciphertext = read_all("input.txt")
    
    # Initialisiere den Quadgram-Scorer.
    # (Stelle sicher, dass 'english-quadgrams.txt' im selben Verzeichnis liegt.)
    scorer = QuadgramScorer("english-quadgrams.txt")
    
    print("Entschlüsselung wird durchgeführt ...")
    best_key, plaintext = hill_climb(ciphertext, scorer, max_iterations=10000)
    
    print("\nGefundener Schlüssel:")
    print(best_key)
    print("\nDechiffrierter Text:")
    print(plaintext)

if __name__ == '__main__':
    main()

1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10:
11:
12:
13:
14:
15:
16:
17:
18:

Gefundener Schlüssel:
eoxymkatjfulibhrzcqvsdgwpn

Dechiffrierter Text:
everymorningsheawokeinhertapestriedroomandfoundmarthakneelinguponthehe
arthbuildingherfireeverymorningsheateherbreakfastinthenurserywhichhadn
othingamusinginitandaftereachbreakfastshegazedoutofthewindowacrosstoth
ehugemoorwhichseemedtospreadoutonallsidesandclimbuptotheskyandaftershe
hadstaredforawhilesherealizedthatifshedidnotgooutshewouldhavetostayina
nddonothingandsoshewentoutshedidnotknowthatthiswasthebestthingshecould
havedoneandshedidnotknowthatwhenshebegantowalkquicklyorevenrunalongthe
pathsanddowntheavenueshewasstirringherslowbloodandmakingherselfstronge
rbyfightingwiththewindwhichsweptdownfromthemoorsheranonlytomakeherself
warmandshehatedthewindwhichrushedatherfaceandroaredandheldherbackasifi
tweresomegiantshecouldnotseebutthebigbreathsofroughfreshairblownoverth
eheatherfilledherlungswithsomethingwhichwasgoodforherwholethinbodyandw
hippedsomeredcolorintohercheeksandbrightenedherdulleyeswhenshedidnotkn
owanythingaboutit