凯撒密码实验
一、实验目的
通过实验熟练掌握凯撒密码算法学会凯撒密码算法程序设计。 二、实验环境
软件工具:Visual C++ 6.0
操作系统:windows xp
三、实验思想
在密码学中存在着各种各样的置换方式但所有不同的置换方式都包含2个相同的元素。密钥和协议(算法) 。凯撒密码的密钥是3算法是将普通字母表中的字母用密钥对应的字母替换。置换加密的优点就在于它易于实施却难于破解.发送方和接收方很容易事先商量好一个密钥然后通过密钥从明文中生成密文 即是敌人若获取密文通过密文直接猜测其代表的意义在实践中是不可能的。凯撒密码的加密算法极其简单。其加密过程如下:
在这里我们做此约定:明文记为m密文记为c加密变换记为E(k1,m) (其中k1为密钥) 解密变换记为D(k2,m) (k2为解密密钥) (在这里不妨假设k1=k2,记为k) 。凯撒密码的加密过程可记为如下一个变换:c?m+k mod n (其中n为基本字符个数) 同样解密过程可表示为:m?c+k mod n (其中n为基本字符个数) 四、实验数据(源代码)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>void table(char *keyword) //筛选密钥(去重复去空格)
{
int i, j,k;for(i=0;*(keyword+i) !=' \0' ; i++)
{for(j=i ;*(keyword+j) !=' \0' ;j++)
{if(i !=j)if(*(keyword+i)==*(keyword+j) | |*(keyword+j)==' ' ){for(k=j;*(keyword+k) !=' \0' ;k++)
*(keyword+k)=*(keyword+k+1) ;j--;
}
}
}
}void newTab(char *keyword) //生成密钥表
{char ch;int i ;int t;for(t=0;*(keyword+t) !=' \0' ;t++) ;for(ch='a' ;ch<=' z' ;ch++)
{for(i=0;*(keyword+i) !=ch; i++)
{if(*(keyword+i)==' \0' )
{
*(keyword+t)=ch;t++;break;
}
}
}
*(keyword+t)=' \0' ;
}char *Ciphertext(char *keyword,char *Plaintext) //按密码表加密{char ch;int i, j;for(i=0;*(Plaintext+i) !=' \0' ; i++)
{for(ch='a' , j=0;ch<=' z' ;ch++, j++)
{if(*(Plaintext+i)==ch)
{
*(Plaintext+i)=*(keyword+j) ;break;
}
}
}return Plaintext;
}char *Decrypt(char *keyword,char *Plaintext) //解密{char ch;int i, j;for(i=0;*(Plaintext+i) !=' \0' ; i++)
{for(ch='a' , j=0;*(keyword+j) !=' \0' ;ch++, j++)
{if(*(Plaintext+i)==*(keyword+j) )
{
*(Plaintext+i)=ch;break;
}
}
}return Plaintext;
}void main()
{char *keyword,*Plaintext,*tmp=NULL;keyword=(char*)malloc(sizeof(char) ) ;
Plaintext=(char*)malloc(sizeof(char) ) ;
printf("Input key word:") ; //输入欲用密钥gets(keyword) ;printf("Input Plaintext:") ; //输入要转换的明文gets(Plaintext) ;table(keyword) ; //去空格去重复newTab(keyword) ; //生成密码表tmp=Ciphertext(keyword,Plaintext) ; //对应着密码表生成密文puts(tmp) ; //输出密文puts(Decrypt(keyword, tmp) ) ; //解密输出
}
五、实验心得
通过本次实验将凯撒密码算法的理论应用到实践中来利用C++编程实现了凯撒密码算法的加密过程将理论与实践结合起来加深了课本上凯撒密码算法理论的理解。
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