实验2移位密码分析实验.doc

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实验2－移位密码分析实验

一、实验内容

通过编程实现使用频度分析法破解凯撒密码的程序。

并通过下面两段密文解密验证。

已知，拦截到下列两段密文，使用的是移位密码，利用频度攻击分别找出其明文：

1、XLILSYWIMWRSAJSVWEPIJSVJSYVQMPPMSRHSPPEVWMXMWASVXLQSVILYVVCFIJSVIXLIWIPPIVVIGIMZIWQSVISJJIVW

2、XULTPAAJCXITLTLXAARPJHTIWTGXKTGHIDHIPXCIWTVGTPILPITGHLXIWIWTXGQADDS

二、实验要求

1、写出凯撒密码的频度分析原理

一篇包含字符的英文文章，其各ASCII码字符出现，都有一定的频率，出现较高频率的两个字符是''（空格）和'e'，而且它们的ASCII码分别是32和101，差值是69。

既然凯撒密码利用的是单表替换的一种简单加密算法，所以，我们的主角，''和'e'，在解密后，依然会保持相同的ASCII码差值，69。

|c1-c2|=|'e'-''|=|101-32|=69

|m1-m2|=|（（c1+k）mod256）-（（c2+k）mod256）|=|c1-c2|=|'e'-''|=69

现在可以得到破解凯撒密码的原理了，我们统计一片经过凯撒加密的密文字符信息，在出现频率较高的字符里面寻找差值是69的2个字符，这两个必定是''和'e'字符的加密字符，计算偏移量（既密钥key），通过解密运算，还原出明文。

2、程序设计流程说明，提交源代码及详细注释

开始

输入要打开的文件名

计算文件中各个字母出现的次数

输入出现次数最多的字母

计算出密钥

解密出明文

结束

源代码：

#include

#include

#include

intcount[27];

chars[100];

intmain（）

{

inti,n,m,l,k;

FILE*fp;

chard;

charfilename[100];

printf（"请输入要打开的文件名:

\n"）;//输入要打开的文件名

gets（filename）;

fp=fopen（"filename","r"）;

if（（fp=fopen（filename,"r"））==NULL）//打开文件，并判断是否有打开错误

printf（"打开文件%s出现错误\n",filename）;

else

printf（"成功打开文件\n"）;

while（fgets（s,100,fp））//计算文件中每个英文字母出现的次数

{

for（i=0;s[i];i++）

{

if（s[i]<'A'||s[i]>'z'||（s[i]>'Z'&&s[i]<'a'））

count[26]++;

elseif（s[i]<'a'）

count[s[i]-'A']++;

else

count[s[i]-'a'];

}

}

for（i=0;i<26;i++）

{

printf（"%cor%c:

%d次\n",'A'+i,'a'+i,count[i]）;

}

printf（"其它字符：

%d次\n",count[26]）;

printf（"inputthenumber\n"）;//输入出现次数最多的字母

scanf（"%c",&d）;

k=（int）（d-'e'）;//计算出密钥

printf（"thekeyis:

%d\n",k）;

printf（"Whentheciphertextis'%s',\nThepasswordprogramis...:

:

\n\n",s）;

m=strlen（s）;

for（i=0;i

{

n=（int）（s[i]）;

if（n>64&&n<91）

{

n=（n-65-k）%26;

if（n<0）

n=26+n;

l=（char）（n+97）;

printf（"%c",l）;

}

}

s[i]='\0';

return0;

}

3、用截图描述实验过程和结果

4、提示：

可将密文保存为文件，对该密文文件进行破解

可假设该文件中只有26个英文字母；或者考虑文件里包含标准ASCII码表中的128个任意字符