替代密碼及置換密碼的C語言實現(xiàn)

1、-. z. 實驗一一、實驗名稱：替代密碼和置換密碼的實現(xiàn)二、實驗?zāi)康模和ㄟ^編程實現(xiàn)替代密碼算法和置換密碼算法，加深對古典密碼體系的了解，為以后深入學(xué)習(xí)密碼學(xué)奠定根底。三、實驗內(nèi)容：A：替代密碼1、實驗原理：使用替代法進展加密，將明文中的字符用其他字符替代后形成密文。最早的替代密碼是由Julius Caesar 創(chuàng)造的Caesar 愷撒密碼，又叫循環(huán)移位密碼。它的加密過程可表示為： E(m) = (m+k ) mod n其中，m為明文字母在字母表中的位置數(shù)；n為字母表中的字母個數(shù)；k為密鑰；E(m)為密文字母在字母表中對應(yīng)的位置數(shù)。解密算法是：m = D(L) =L-kmod 26；2、算法設(shè)計

2、：使用兩個函數(shù)分別進展加密和解密的過程，在主程序中通過選擇加密還是解密來調(diào)用不同函數(shù)進展替代密碼的加密和解密過程實現(xiàn)；3、函數(shù)接口：加密：int encrypt() printf(輸入明文：n); scanf(%s,a); for(i=0;ai!=0;i+) bi=ai-64; printf(輸入一位密鑰n); scanf(%d,&k); printf(n); for(i=0;bi!=0;i+) mi=(bi+k)%26+64; printf(%s,&m); return 0;解密：int decode() printf(輸入密文：n);scanf(%s,a); for(i=0;ai!=0;i

3、+) bi=ai-64; printf(輸入一位密鑰n); scanf(%d,&k); printf(n); for(i=0;bi!=0;i+) ni=(bi-k)%26+64; printf(%s,n); return 0;程序流程圖：測試結(jié)果截圖：加密：解密：B：實驗原理：不改變明文字符，但是把字符在明文中的排列順序改變，來實現(xiàn)明文信息的加密。置換密碼也被稱為換位密碼。本次實驗使用的是矩陣換位法，是將明文中的字母按照給定的順序安排在一個矩陣中，然后又根據(jù)密鑰提供的順序重新組合矩陣中的字母，從而形成密文。解密過程是根據(jù)密鑰的字母數(shù)作為列數(shù)，將密文按照列、行的順序?qū)懗?，再根?jù)由密鑰給出的矩陣置

4、換產(chǎn)生新的矩陣恢復(fù)正常順序，從而恢復(fù)明文。2、算法設(shè)計：通過選擇加密或解密，使用置換矩陣順序和恢復(fù)矩陣順序的兩個函數(shù)，分別在主函數(shù)中進展調(diào)用來實現(xiàn)置換密碼的加密解密實現(xiàn)；3、函數(shù)接口：加密：int jiami()int i = 0, j = 0, key_len = 0, te*t_len = 0, row = 0;char keyLENGTH = 0 ;char numberLENGTH = 0 ;char pte*tLENGTH * 10 = 0 ;char cte*tLENGTH * 10 = 0 ;printf(輸入明文：n);scanf(%s, pte*t);i = 0;while

5、(pte*ti != 0)te*t_len+;i+;printf(輸入密鑰:n);scanf(%s, key);i = 0;while (keyi != 0)key_len+;i+;for (i = 0; ikey_len; i+)numberi = 0;for (j = 0; jkey_len; j+)if (keyjkeyi)numberi+;for (i = 0; ikey_len; i+)for (j = i + 1; jkey_len; j+)if (keyj = keyi)numberj+;if (te*t_len%key_len = 0)row = te*t_len / key_

6、len;elserow = te*t_len / key_len + 1;for (i = 0; ikey_len; i+)for (j = 0; jrow; j+)cte*ti*row + j = pte*tnumberi + key_len*j;for (i = 0; ikey_len; i+)for (j = 0; jrow; j+)printf(%c, cte*ti*row + j);return 0;解密：int jiemi()int i = 0, j = 0, key_len = 0, te*t_len = 0, row = 0; char key1LENGTH = 0 ;char

7、 pte*t1LENGTH * 10 = 0 ;char cte*t1LENGTH * 10 = 0 ;char number1LENGTH = 0 ;printf(輸入密文：n);scanf(%s, cte*t1);while (cte*t1i != 0)te*t_len+;i+;printf(輸入密鑰);scanf(%s, key1);i = 0;while (key1i != 0)key_len+;i+;for (i = 0; ikey_len; i+)int j = 0;number1i = 0;for (j = 0; jkey_len; j+)if (key1jkey1i)numbe

8、r1i+;for (i = 0; ikey_len; i+)int j = 0;for (j = i + 1; jkey_len; j+)if (key1j = key1i)number1j+;if (te*t_len%key_len = 0)row = te*t_len / key_len;elserow = te*t_len / key_len + 1;for (i = 0; ikey_len; i+)for (j = 0; jrow; j+)pte*t1number1i + key_len*j = cte*t1i*row + j;for (i = 0; ikey_len; i+)for

9、(j = 0; jrow; j+)printf(%c, pte*t1i*row + j);return 0;程序流程圖：測試結(jié)果截圖：三、實驗總結(jié)： 1、在進展替代密碼實現(xiàn)的時候，總是出現(xiàn)程序終止，然后一步步調(diào)試，還用了斷點測試，最后發(fā)現(xiàn)是循環(huán)的終止條件設(shè)置錯誤，最后經(jīng)過了改正，程序能夠從正常運行； 2、在進展置換實驗的時候，設(shè)置的數(shù)組總是出錯，數(shù)量缺乏或排序錯誤，感覺對這一方面的代碼實現(xiàn)有很大的缺乏，置換數(shù)組方面忘記了很多概念，應(yīng)該進展轉(zhuǎn)么的復(fù)習(xí)； 3、經(jīng)過這一次的實驗，對古典密碼中的替代密碼和置換密碼有了一定的了解，感覺對于密碼學(xué)有了很濃厚的興趣，想要進一步了解一些密碼的算法和實現(xiàn)的方法；

10、 4、感覺一個假期沒有編程，忘記了很多語句和各種根本知識，感覺應(yīng)該再系統(tǒng)地復(fù)習(xí)一遍，再多加練習(xí)。四、問題答復(fù)：替代密碼：分析密文中的字母頻率后將可以對照破解；可能嚴(yán)重偏離標(biāo)準(zhǔn)頻率，參加文章少于100個字母，則對它的解密就會比擬困難。 改良：在單一愷撒密碼的根底上擴展出多表密碼，稱為維吉尼亞密碼。引入了密鑰的概念，即根據(jù)密鑰來決定用哪一行的密表來進展替換，可以對抗字頻統(tǒng)計。五、實驗代碼：替代密碼： #include #include #includeint k,i=0;char a100;char b100,m100,n100;int encrypt() printf(輸入明文：n); scan

11、f(%s,a); for(i=0;ai!=0;i+) bi=ai-64; printf(輸入一位密鑰n); scanf(%d,&k); printf(n); for(i=0;bi!=0;i+) mi=(bi+k)%26+64; printf(%s,&m); return 0;int decode() printf(輸入密文：n);scanf(%s,a); for(i=0;ai!=0;i+) bi=ai-64; printf(輸入一位密鑰n); scanf(%d,&k); printf(n); for(i=0;bi!=0;i+) ni=(bi-k)%26+64; printf(%s,n); re

12、turn 0;int main()int c;printf(加密選擇1，解密選擇2 n);scanf(%d,&c);if(c=1)encrypt(); if(c=2)decode();return 0;B、置換密碼：#include#include#defineLENGTH 26int jiami()int i = 0, j = 0, key_len = 0, te*t_len = 0, row = 0;char keyLENGTH = 0 ;char numberLENGTH = 0 ;char pte*tLENGTH * 10 = 0 ;char cte*tLENGTH * 10 = 0

13、;printf(輸入明文：n);scanf(%s, pte*t);i = 0;while (pte*ti != 0)te*t_len+;i+;printf(輸入密鑰:n);scanf(%s, key);i = 0;while (keyi != 0)key_len+;i+;for (i = 0; ikey_len; i+)numberi = 0;for (j = 0; jkey_len; j+)if (keyjkeyi)numberi+;for (i = 0; ikey_len; i+)for (j = i + 1; jkey_len; j+)if (keyj = keyi)numberj+;i

14、f (te*t_len%key_len = 0)row = te*t_len / key_len;elserow = te*t_len / key_len + 1;for (i = 0; ikey_len; i+)for (j = 0; jrow; j+)cte*ti*row + j = pte*tnumberi + key_len*j;for (i = 0; ikey_len; i+)for (j = 0; jrow; j+)printf(%c, cte*ti*row + j);return 0;int jiemi()int i = 0, j = 0, key_len = 0, te*t_l

15、en = 0, row = 0; char key1LENGTH = 0 ;char pte*t1LENGTH * 10 = 0 ;char cte*t1LENGTH * 10 = 0 ;char number1LENGTH = 0 ;printf(輸入密文：n);scanf(%s, cte*t1);while (cte*t1i != 0)te*t_len+;i+;printf(輸入密鑰);scanf(%s, key1);i = 0;while (key1i != 0)key_len+;i+;for (i = 0; ikey_len; i+)int j = 0;number1i = 0;for (j = 0; jkey_len; j+)if (key1jkey1i)number1i+;for (i = 0; ikey_len; i+)int j = 0;for (j = i + 1; jkey_len; j+)if (key1j = key1i)number1j+;if (te*t_len%key_len = 0)row = te*t_len / key_len;elserow = te*t_len / key_len + 1;for (i = 0; ikey_len; i+