替代密碼和置換密碼的C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)

1、WORD格式.資料實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)名稱：替代密碼和置換密碼的實(shí)現(xiàn)二、實(shí)驗(yàn) 目的：通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)替代密碼算法和置換密碼算法，加深對(duì)古典密碼體系的了解，為以后深入學(xué)習(xí)密碼學(xué)奠定基礎(chǔ)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：A:替代密碼1、實(shí)驗(yàn)原理：使用替代法進(jìn)行加密，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發(fā)明的Caesar (愷撒)密碼，又叫循環(huán)移位密碼。它的加密 過(guò)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?jìng)€(gè)數(shù)；k為密鑰；E(m)為密文字母在字母表中對(duì)應(yīng)的位置數(shù)。解密算法是：m = D(L) = ( L-k ) mod

2、 26;2、算法設(shè)計(jì)：使用兩個(gè)函數(shù)分別進(jìn)行加密和解密的過(guò)程，在主程序中通過(guò)選擇加密還是解密來(lái)調(diào)用不同函數(shù)進(jìn)行替代密碼的加密和解密過(guò)程實(shí)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;

3、printf("%s",&m);return 0;解密：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);return 0;4、

4、程序流程圖：專業(yè).整理Z/r.5、測(cè)試結(jié)果截圖： C：U5&rs2734ODesld11J ki，遴鸚加密：解密： ' C:U? en27 340DcsktopProj ect1w I: BmlW *1,-f,3 賓 ， 工,亨片raS¥l a .B:1、實(shí)驗(yàn)原理：j d不改變明文字符，但是把字符在明文中的排列順序改變，來(lái)實(shí)現(xiàn)明文信息的加密。置 換密碼也被稱為換位密碼。本次實(shí)驗(yàn)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(gè)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(guò)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?，?/p>

5、根據(jù)由密鑰給出的矩陣置換產(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(jì)：通過(guò)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(gè)函數(shù)，分別在主函數(shù)中進(jìn)行調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)置換密碼的加密解密實(shí)現(xiàn)；3、函數(shù)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("輸入明文：n");scanf( &q

6、uot;%s", ptext);i = 0;while (ptexti != 0)text_len+;i+;printf("輸入密鑰：n");scanf( "%s", key);i = 0;while (keyi != 0)key len+;i+;for (i = 0; i<key_len; i+)numberi = 0;for (j = 0; j<key_len; j+)for (i = 0; i<key_len; i+)for (j = i + 1; j<key_len; j+)if (text_len%key_le

7、n = 0) row = text_len / key_len;elserow = text_len / key_len + 1;for (i = 0; i<key_len; i+)for (i = 0; i<key_len; i+)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 LENGTHS 0 ;printf(&quo

8、t;輸入密文：n");scanf( "%s", ctext1); |while (ctext1i != 0)text_len+;i+;printf("輸入密鑰")；scanf( "%s", keyl);i = 0;while (key1i != 0)key_len+;i+；for (i = 0; i<key len; i+)int j = 0;number1i = 0;for (i = 0; i<key len; i+) int j = 0;if (text_len%key_len = 0) row = text

9、 len / key len;elserow = text len / key len + 1;for (i = 0; i<key len; i+)for (j = 0; j<row; j+)ptext1number1i + key_len*j = ctext1i*row + j;for (i = 0; i<key len; i+)for (j = 0; j<row; j+)printf( "%c", ptext1i*row + j);4、程序流程圖:/結(jié)束5、測(cè)試結(jié)果截圖:E:qiu bi n g2 lDe bu g21 exe加密選擇支，解密選擇

10、2露入明文：e iui'v iwue輸入密鑰;dsfJhdfjkeeuiyirwuE;qiubi ng21Debug21.exe加密選擇1,解密選擇22輸入密文；eeuiyirwu輸入密鑰dsfjhdfjke iuri/iuue三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)：1、在進(jìn)行替代密碼實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，總是出現(xiàn)程序終止，然后一步步調(diào)試，還用了斷點(diǎn)測(cè)試， 最后發(fā)現(xiàn)是循環(huán)的終止條件設(shè)置錯(cuò)誤，最后經(jīng)過(guò)了改正，程序能夠從正常運(yùn)行；2、在進(jìn)行置換實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，設(shè)置的數(shù)組總是出錯(cuò)，數(shù)量不足或排序錯(cuò)誤，感覺(jué)對(duì)這一方面的代碼實(shí)現(xiàn)有很大的不足，置換數(shù)組方面忘記了很多概念，應(yīng)該進(jìn)行轉(zhuǎn)么的復(fù)習(xí)；3、經(jīng)過(guò)這一次的實(shí)驗(yàn)，對(duì)古典密碼中的替代密碼和

11、置換密碼有了一定的了解，感覺(jué)對(duì)于密碼學(xué)有了很濃厚的興趣，想要進(jìn)一步了解一些密碼的算法和實(shí)現(xiàn)的方法；4、感覺(jué)一個(gè)假期沒(méi)有編程，忘記了很多語(yǔ)句和各種基本知識(shí)，感覺(jué)應(yīng)該再系統(tǒng)地復(fù)習(xí)一 遍，再多加練習(xí)。四、問(wèn)題回答：替代密碼：分析密文中的字母頻率后將可以對(duì)照破解；可能?chē)?yán)重偏離標(biāo)準(zhǔn)頻率， 加入文章少于100個(gè)字母，那么對(duì)它的解密就會(huì)比較困難。改進(jìn)：在單一愷撒密碼的基礎(chǔ)上擴(kuò)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(lái)決定用哪一行的密表來(lái)進(jìn)行替換，可以對(duì)抗字頻統(tǒng)計(jì)。五、實(shí)驗(yàn)代碼：A替代密碼：#include <stdio.h>#

12、include <conio.h>#include<string.h>int k,i=0;char a100;char b100,m100,n100;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

13、)%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);return

14、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;日置換密碼：#include <stdio.h>#include <string.h>#define LENGTI26int jiami()int i = 0, j = 0, key len = 0, text len = 0, row = 0;char key LENGTH= 0 ;char number LENGTH= 0

15、;char ptext LENGTH 10 = 0 ;char ctext LENGTH 10 = 0 ;printf("輸入明文：n");scanf( "%s", ptext);i = 0;while (ptexti != 0)text_len+;i+;printf("輸入密鑰：n");scanf( "%s", key);i = 0;while (keyi != 0)key_len+;i+； for (i = 0; i<key_len; i+)numberi = 0;for (j = 0; j<key

16、_len; j+) if (keyj<keyi) numberi+;for (i = 0; i<key len; i+)for (j = i + 1; j<key len; j+)if (keyj = keyi) numberj+;if (text_len%key_len = 0)row = text len / key len;elserow = text_len / key_len + 1;for (i = 0; i<key len; i+)for (j = 0; j<row; j+) ctexti*row + j = ptextnumberi + key_l

17、en*j;for (i = 0; i<key_len; i+)for (j = 0; j<row; j+) printf( "%c", ctexti*row + j);return 0;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 LENGTHS 0 ;printf("輸入密文：n")

18、;scanf( "%s", ctext1); | while (ctext1i != 0)text len+;i+;printf("輸入密鑰")；scanf( "%s", key1);i = 0;while (key1i != 0)key len+; i+;for (i = 0; i<key_len; i+) int j = 0;number1i = 0;for (j = 0; j<key_len; j+)for (i = 0; i<key len; i+)int j = 0;for (j = i + 1; j<key_len; j+)if (key1j = key1i) number1j+;if (text len%key len = 0)row = text_len / key_le