文件移位加密与解密系统C课程设计.docx

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文件移位加密与解密系统C课程设计

计算机学院计算机科学与技术专业

《程序设计综合课程设计》报告

（20010/2011学年第一学期）

学生姓名：

学生班级：

学生学号：

指导教师：

2011年　　01月　　08日

文

件

移

位

加

密

与

解

密

系

统

第一章.课程设计目的和要求

1.1设计目的：

1、提高程序设计和分析的能力。

2、深入了解c++程序设计的知识与技巧.

3、进一步掌握c++程序设计的思想.

4、初步了解程序加密与解密的思想.

1.2设计要求:

1、完整的理解课程设计任务的要求.

2、用C语言实现系统.

3、函数功能要划分好（结构化程序设计）.

4、设计的程序结构完整、简明、可读性强.

5、界面友好（良好的人机交互），加必要的注释.

6、设计的程序调试成功，能稳定的运行.

7、提供程序测试方案.

8.列出参考的文献和完整的程序清单.

第二章.课程设计任务内容

设计一个文件加密与解密的程序，主要功能主要包括以下内容：

1.文件加密：

设计三种加密算法

2.文件解密。

3.实现主函数和子函数之间的参数传递.

第三章.详细设计说明

3.1模块描述

该模块是一个简单完整的程序，主要包括3个算法。

其功能是将某一已知文件的内容（仅限于英文字母）以字符形式读出，根据密钥或密码（用户从键盘输入）将对应字符进行加密、解密操作并输出结果。

3.2性能

（1）要求有较快的运算速度，能很快的执行函数功能；

（2）要求程序运行稳定，无误;

（3）要求程序有良好的人机互动.

3.3输入项

包括以下内容：

（1）要加密的字符窜s,其类型为string类型。

（2）加密密匙或密码key；其中密匙为int类型，密码为string类型。

（3）解密密匙或密码key1；

（4）执行操作与否的判断y/n；其类型为字符型。

所有的输入均有用户由键盘输入。

3.4输出项

包括以下内容：

（1）必要的提示数据：

中文和*号；

（2）已加密的密文和解密后的明文；其类型均为string类型.

所有输出项都由显示器输出。

3.5算法

就是明文的一个字符用相应的一个密文字符代替。

加密过程中是从明文字母表到密文字母表的一一映射。

例如：

加密：

设原文为abcdef，密钥为5，则有abcdef每个字母按字母表

移动5位（注：

z后接a）可得到密文（乱码）fghijkl；对该文件解密：

文件内容为fghijk1，密钥为5，则有fghijk1每个字母向前移动5位（注a后接z），可得到原文abcdef。

凯撒密码就是单表代替密码，它的每一个明文字符都由其右边第3个（模26）字符代替（A由D代替，B由E代替,W由Z代替,X由A代替，Y由B代替，Z由C代替）。

单表代替密码是很容易破译的，因为它没有把明文的不同字母的出现频率掩盖起来。

可以使用统计攻击。

多表代替密码有多个单字母密钥，每一个密钥被用来加密一个明文字母。

第一个密钥加密明文的第一个字母，第二个密钥加密明文的第二个字母等等。

在所有的密钥用完后，密钥又再循环使用，若有20个单个字母密钥，那么每隔20个字母的明文都被同一密钥加密，这叫做密码的周期。

维吉尼亚密码是多表代替密码的例子。

例如：

加密时，将每个字符的ascll码依次反复加上“2011”（密码,由用

户自由输入）中的数字，并在32（‘‘）~122（’z'）之间做摸运算。

算法的原理是不改变明文字符，只将字符在明文中的排列顺序改变，从而实现明文信息的加密。

置换密码也叫换位密码。

如矩阵换位密码。

它的加密方法是将明文中的字母按照给定的顺序安排在一个矩阵中，然后用根据密钥提供的顺序重新组合矩阵中的字母，形成密文。

行列换位法采用密钥，假设密钥是5，明文是IamaChineseboy那么就会以5位列数排成一个矩阵。

Iamac

hines

eboy

那么密文就是iheaibmnoaeycs×，最后一行不足的用随机字母填充，

（×代表那个随机字母）！

先加密后解密

才【

图3-5-1单表移位算法流程图

图3-5-2多表移位算法流程

（1）

图3-5-2多表移位算法流程图

（2）

图3-5-3置换算法流程图

（1）

图3-5-3置换算法流程图

（2）

图3-5-3置换算法流程图（3）

3.6函数主程序流程

图3-6主函数流程图

3.7接口

本程序是一个独立的程序，并无上下接口。

3.8数据文件存储说明

本程序中数据皆为一次性数据，不进行数据的存储操作。

3.9注释设计

在各个变量和各个函数后都附加了注释。

3.10限制条件

本程序只适合vc++平台。

3.11测试计划

图3-11-1程序测试运行结果

图3-11-2程序测试运行结果

图3-11-3程序测试运行结果

图3-11-4程序测试运行结果

图3-11-5程序测试运行结果

图3-11-6程序测试运行结果

经过不同测试，本程序运行良好，运算速度基本达到要求。

第四章.软件使用说明

本程序仅适用于vc++平台，可以将某一已知文件的内容（仅限于英文字母）以字符形式读出，根据密钥（用户从键盘输入）将对应字符进行移位简单的加密、解密操作。

第五章.课程设计心得与体会

3周的程序设计就要结束了，我的设计成果也就要完成了。

回想这三周的学习设计历程，突然间想到了很多。

刚拿到设计题目的时候，觉得挺简单的，马上就有了思路，但当我真正去设计的时候才发现困难重重，突然间才意识到学到的知识太少了，真是“书到用时方恨少”。

当我明白自己的知识有多么匮乏时，我开始行动起来寻找帮助，图书馆，上网，问同学等等。

而在寻找帮助的过程中，我更是深深的意识到：

知识是无穷尽的！

在设计的过程中有很多的困难，有些通过上网查资料，问同学基本上能解决，但也有些困难解决不了。

这时候是老师给我指明了道路，让我豁然开朗。

现在想想，终于体会到了“导师”的含义。

程序设计完成后，最重要的任务是写程序报告。

这却是让我体会最深的。

首先，程序报告的格式让我明白了什么叫“最正确的”。

报告格式的内容很多，大大小小方方面面都要注意，

其实做人，做事也是如此，细节决定成败。

见微知著，报告格式的严谨也让我想到，如果学习有这么严谨的态度，怎会没有成就？

通过这次的程序设计，我学到了很多，也明白了很多。

最深的感触是：

“其实，人都是逼出来的！

”。

以前觉的课程设计那么难，怎么可能完成呢，现在成果就在眼前，突然发现自己的潜力有多么深，如果以前上课时都能这么努力，学习怎么可能不好？

这次的程序设计让我感到自己要学的还真的很多，也让我明白该如何去掌握如何学习新知识的能力。

以前一直觉得课本里的知识已经很够用了，现在才发现自己学到的真得太少，真的是见大海方知天地广。

还有就是知识的迁移能力太差了，明明就是课本上的知识却感觉棘手，

以后要重点培养自己的知识运用能力。

最后就是，发现学习知识的途径是很多的，并不是局限于学校，老师，其实，网络是一个巨大的资源库，合理利用会让我学到很多的知识。

总之，这次的程序设计让我看到了自己的差距，也明白了以后要努力的目标，真正体会到了学习的含义。

附录1：

参考文献

[1]C++语言程序设计作者：

谭浩强出版社清华大学出版社出版日期：

2004

[2]C++Primer中文版（第4版）作者：

StanleyB.Lippman,JoseeLajoie,BarbaraE.Moo译者：

李师贤蒋爱军梅晓勇林瑛出版社人民邮电出版社出版日期：

2006-03-31

[3]C++语言程序设计作者：

蒋爱军刘红梅王泳梁小萍出版社人民邮电出版社出版日期：

2008-05-29

[4]C++必知必会作者：

StephenC.Dewhurst译者：

荣耀出版社人民邮电出版社出版日期：

2010-11-15

[5]C++编程规范：

101条规则、准则与最佳实践作者：

HerbSutter,AndreiAlexandrescu译者：

刘基诚出版社人民邮电出版社出版日期：

2010-11-15

[6]写给大家看的C++书作者：

LarryUllman,AndreasSigner译者：

杨涛王建桥杨晓云出版社人民邮电出版社出版日期：

2009-06-15

附录2：

源代码

//Note:

YourchoiceisC++IDE

#include

usingnamespacestd;

voidShift（）;

voidVigenere（）;

voidPermutation（）;

intmain（）

{

chari='0';

while（i!

='4'）

{

cout<<"请选择您要进行的操作：

cout<<"********Press1~4tochoose:

********\n";

cout<<"1:

单表移位算法；"<

cout<<"2:

多表移位算法；"<

cout<<"3:

置换算法；"<

cout<<"4:

退出；"<

cout<

i=getch（）;

if（i=='1'）

{