維吉尼亞密碼的C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——維吉尼亞密碼的C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)2023春密碼學(xué)原理軟件學(xué)院

密碼學(xué)原理作業(yè)報(bào)告

作業(yè)1：古典密碼體制的實(shí)踐與分析

姓名查志華劉紹輝哈爾濱工業(yè)大學(xué)院系軟件學(xué)院指導(dǎo)教師試驗(yàn)時(shí)間學(xué)號(hào)劉紹輝2023.3.15-2023.3.181133710313任課教師試驗(yàn)地點(diǎn)一、試驗(yàn)?zāi)康囊螅壕C述本次試驗(yàn)的基本目的。1．了解古典密碼的基本體制，把握維吉尼亞密碼的加解密方式，能對(duì)文件進(jìn)行加解密。2.把握重合指數(shù)的計(jì)算方法，了解把握Kasiski’s的計(jì)算方法，能對(duì)明文以及密文進(jìn)行重合指數(shù)的計(jì)算以及Kasiski’s計(jì)算方法；二、試驗(yàn)內(nèi)容要求：對(duì)如下內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。1．弗吉尼亞密碼加密解密算法；明文=（密文-密鑰+26）/26;密文=（明文+密鑰）/26;具體實(shí)現(xiàn)見(jiàn)下代碼。2．重合指數(shù)計(jì)算算法；先統(tǒng)計(jì)出各個(gè)字母出現(xiàn)的頻數(shù),f(a),f(b),……,f(z)f(a)+f(b)+……+f(z)=X(X就是密文長(zhǎng)度),然后把所有的f(字母)*(f(字母)-1)的和求出來(lái),假設(shè)為sum,sum/(X*(X-1))就是重合指數(shù)具體實(shí)現(xiàn)見(jiàn)下代碼。3．Kasiski’s計(jì)算方法；①在密文中標(biāo)出重復(fù)的三個(gè)或多個(gè)字符結(jié)構(gòu)；②對(duì)每一個(gè)字符結(jié)構(gòu),記錄下來(lái)結(jié)構(gòu)的起始位置；③計(jì)算相鄰的起始點(diǎn)的距離；④對(duì)每個(gè)距離求出所有因數(shù)；⑤若使用多字母替換密碼,則密鑰的長(zhǎng)度為步驟4種出現(xiàn)的某一因數(shù)；三、試驗(yàn)結(jié)果及分析要求：將試驗(yàn)獲得的結(jié)果進(jìn)行描述，涉及不同的密鑰以及密鑰長(zhǎng)度，不同密文長(zhǎng)度狀況下的Kasiski分析及重合指數(shù)分析得出的結(jié)果。選擇文件進(jìn)行操作，對(duì)于不同的密鑰以及不同長(zhǎng)度的密鑰，狀況如下：（文件選取為英文原著阿茲卡班的囚徒1.txt,大小為21K)各字符頻率統(tǒng)計(jì)：?密鑰長(zhǎng)度為4時(shí)，即n=4時(shí)：?密鑰長(zhǎng)度為16時(shí),即n=16時(shí)：重合指數(shù)計(jì)算：?n=1時(shí)：?n=2時(shí)：?n=4時(shí)：?n=8時(shí)：?n=16時(shí)：?n=32時(shí)：?n=64時(shí)：?n=128時(shí)：?n=256時(shí)：?n=9000時(shí)：結(jié)論：當(dāng)密鑰的長(zhǎng)度足夠大時(shí)，發(fā)現(xiàn)密文的重合指數(shù)會(huì)趨向于3.84%，也就是1/26。代碼如下：#include#include#include#include#includevoidGenkey(intlen);voidDenKey();intmain(){intlen=0;intselect=0;while(1){printf(\請(qǐng)選擇操作：加密（1）；解密（2）：退出（3）\\n\scanf(\if(select==1)//加密操作{printf(\請(qǐng)輸入密鑰長(zhǎng)度\\n\scanf(\Genkey(len);}elseif(select==2)//解密操作{DenKey();}elseif(select==3){exit(0);}else{printf(\輸入有誤！\\n\}}return0;}voidGenkey(intlen){srand((unsigned)time(NULL));//用時(shí)間做種，每次產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)不一樣intnumber=0,i=0,j=0,len1;len1=len;charch;charkey1[10000]=\charalp[26]={'A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S','T','U','V','W','X','Y','Z'};while(len>0)//隨機(jī)生成密鑰{number=rand()%26;//產(chǎn)生0-25的隨機(jī)數(shù)key1[i]=alp[number];len--;i++;}printf(\隨機(jī)生成的密鑰為：\while(len1>0)//打印密鑰{printf(\j++;len1--;}printf(\intL=strl