替代密码和置换密码的C语言实现
WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 实验一 一、实验名称:替代密码和置换密码的实现 二、实验目的:通过编程实现替代密码算法和置换密码算法,加深对古典密码体系的 了解,为以后深入学习密码学奠定基础。 三、实验内容: A:替代密码 1、实验原理:使用替代法进行加密,将明文中的字符用其他字符替代后形成密文。最早的 替代密码是由 Julius Caesar 发明的 Caesar (恺撒)密码,又叫循环移位密码。它的加密 过程可表示为: E(m) = (m+k ) mod n 其中,m 为明文字母在字母表中的位置数;n 为字母表中的字母个数;k 为密钥;E(m)为密 文字母在字母表中对应的位置数。 解密算法是:m = D(L) =(L-k)mod 26; 2、算法设计:使用两个函数分别进行加密和解密的过程,在主程序中通过选择加密还是解 密来调用不同函数进行替代密码的加密和解密过程实现; 3、函数接口: 加密:int encrypt() { printf(“输入明文:\n“); scanf(“%s“,a); for(i=0;a[i]!= \0 ;i++) { b[i]=a[i]-64; } printf(“输入一位密钥\n“); scanf(“%d“, printf(“\n“); for(i=0;b[i]!= \0 ;i++) { m[i]=(b[i]+k)%26+64; } printf(“%s“, return 0; } 解密:int decode() { printf(“输入密文:\n“); WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 scanf(“%s“,a); for(i=0;a[i]!= \0 ;i++) {b[i]=a[i]-64;} printf(“输入一位密钥\n“); scanf(“%d“, printf(“\n“); for(i=0;b[i]!= \0 ;i++) {n[i]=(b[i]-k)%26+64;} printf(“%s“,n); return 0; } 4、程序流程图: WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 5、测试结果截图: 加密: 解密: B: 1、实验原理: WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 不改变明文字符,但是把字符在明文中的排列顺序改变,来实现明文信息的加密。置 换密码也被称为换位密码。 本次实验使用的是矩阵换位法, 是将明文中的字母按照给定的顺 序安排在一个矩阵中,然后又根据密钥提供的顺序重新组合矩阵中的字母,从而形成密文。 解密过程是根据密钥的字母数作为列数,将密文按照列、行的顺序写出,再根据由密 钥给出的矩阵置换产生新的矩阵恢复正常顺序,从而恢复明文。 2、算法设计:通过选择加密或解密,使用置换矩阵顺序和恢复矩阵顺序的两个函数,分别 在主函数中进行调用来实现置换密码的加密解密实现; 3、函数接口: 加密:int jiami() { int i = 0, j = 0, key_len = 0, text_len = 0, row = 0; char key[LENGTH] = { 0 }; char number[LENGTH] = { 0 }; char ptext[LENGTH * 10] = { 0 }; char ctext[LENGTH * 10] = { 0 }; printf(“输入明文:\n“); scanf(“%s“, ptext); i = 0; while (ptext[i] != 0) { text_len++; i++; } printf(“输入密钥:\n“); scanf(“%s“, key); i = 0; while (key[i] != 0) { key_len++; i++; } for (i = 0; ikey_len; i++) { number[i] = 0; for (j = 0; jkey_len; j++) { if (key[j]key[i]) number[i]++; } } for (i = 0; ikey_len; i++) WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 { for (j = i + 1; jkey_len; j++) { if (key[j] == key[i]) number[j]++; } } if (text_len%key_len == 0) row = text_len / key_len; else row = text_len / key_len + 1; for (i = 0; ikey_len; i++) { for (j = 0; jrow; j++) { ctext[i*row + j] = ptext[number[i] + key_len*j]; } } for (i = 0; ikey_len; i++) { for (j = 0; jrow; j++) { printf(“%c“, ctext[i*row + j]); } } return 0; } 解密:int jiemi() { int i = 0, j = 0, key_len = 0, text_len = 0, row = 0; char key1[LENGTH] = { 0 }; char ptext1[LENGTH * 10] = { 0 }; char ctext1[LENGTH * 10] = { 0 }; char number1[LENGTH] = { 0 }; printf(“输入密文:\n“); scanf(“%s“, ctext1); while (ctext1[i] != 0) { text_len++; i++; } printf(“输入密钥“); WORD 格式整理 专业资料 值得拥有 scanf(“%s“, key1); i = 0; while (key1[i] != 0) { key_len++; i++; } for (i = 0; ikey_len; i++) { int j = 0; number1[i] = 0; for (j = 0; jkey_len; j++) { if (key1[j]key1[i]) number1[i]++; } } for (i = 0; ikey_len; i++) { int j = 0; for (j = i + 1; jkey_len; j++) { if (key1[j] == key1[i]) number1[j]++; } } if (text_len%key_len == 0) row = text_len / key_len; else row = text_len / key_len + 1; for (i = 0; ikey_len; i++) { for (j = 0; jrow; j++) { ptext1[number1[i] + key_len*j] = ctext1[i*row + j]; } } for (i = 0; ikey_len; i++) { for (j = 0; jrow; j++) { printf(“%c