实验一实现一个多表古典加密和解密程序.docx

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实验一实现一个多表古典加密和解密程序

实验一实现一个多表古典加密和解密程序

实验目的：

掌握多表古典加密方法。

实验要求：

能用高级语言实现古典加密方法。

实验内容：

多表古典加密方法主要有Playfair体制、Vigenere体制、Beaufor体制、Vernam体制和Hill体制，用高级语言实现其中一种体制的加密和解密算法。

内容：

Vigenere加密解密：

#include

#include

usingnamespacestd;

constintN=26;

charv[N][N]={{'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'}};

intnumber（charx）//把行号字母对应到数字

{

chary='a';

for（inti=0;i

{

if（x==（y+i））returni;

}

}

voidencryption（stringm,stringk）//加密

{

cout<<"明文:

";

cin>>m;

cout<<"密钥:

";

cin>>k;

intmlen,klen;

mlen=m.length（）;

klen=k.length（）;

char*p,*q,*t;//明文，初始密钥，密钥串。

把string换成char

p=newchar[m.length（）+1];

strcpy（p,m.c_str（））;

q=newchar[k.length（）+1];

strcpy（q,k.c_str（））;

t=newchar[m.length（）+1];

intj=0;

for（inti=0;i

{

t[i]=q[j];

j++;

j=j%klen;

}//生成密钥

cout<<"密文:

";

for（i=0;i

cout<

cout<

}

voiddisencryption（stringc,stringk）//解密

{

cout<<"密文:

";

cin>>c;

cout<<"密钥:

";

cin>>k;

intclen,klen;

clen=c.length（）;

klen=k.length（）;

char*p,*q,*t;//密文，初始密钥，密钥串。

把string换成char

p=newchar[c.length（）+1];

strcpy（p,c.c_str（））;

q=newchar[k.length（）+1];

strcpy（q,k.c_str（））;

t=newchar[c.length（）+1];

intj=0;

for（inti=0;i

{

t[i]=q[j];

j++;

j=j%klen;

}//生成密钥

cout<<"明文:

";

for（i=0;i

for（intj=0;j

if（v[number（t[i]）][j]==p[i]）{cout<

cout<

}

intmain（）

{

for（inti=1;i

{

for（intj=0;j

{

v[i][j]=v[i-1][（j+1）%N];

}//方阵初始化

}

cout<<"欢迎使用维吉尼亚加密!

"<

cout<<"请选择要进行的操作"<

intflag;

do{

cout<<"1.加密2.解密3.结束:

"<

cin>>flag;

stringm,k;

if（flag==1）encryption（m,k）;

elseif（flag==2）disencryption（m,k）;

elseif（flag!

=1&&flag!

=2&&flag!

=3）cout<<"输入错误，请重新输入!

";

}while（flag!

=3）;

return0;

}

运行结果：

Playfair加解密

#include

#include

#include

#defineNUM1000

intmain（）

{

inti,j,k=0,m,n,temp=0,length;

charkey[NUM],voa[26];

chartable[5][5];

charword[NUM];

printf（"欢迎使用playfair加密！

"）;

printf（"密钥:

"）;

scanf（"%s",key）;

length=strlen（key）;

for（i=0;i

{

if（key[i]=='j'）

key[i]='i';

}

for（i=0;i

{

for（j=i+1;j

if（key[i]==key[j]）

{

for（intt=j;t

{

key[t]=key[t+1];

}

j--;

length--;

}

if（j==1）

{

key[j]=0;

break;

}

}

for（i=0;i<26;i++）

{

voa[i]=65+i;

}

for（i=0;i

{

key[i]=key[i]-32;

}

charp;

intcount=0;

for（i=0;i<26;i++）

{

p=voa[i];

for（j=0;j

{

if（p==key[j]）

{

key[i+length]=p;

count+=1;

break;

}

}

if（j==length）

{

key[i+length-count]=p;

}

}

intu=0;

for（i=0;i<26;i++）

{

if（key[i]=='J'）

{

for（u=i;u<26;u++）

{

key[u]=key[u+1];

}

}

if（key[i]=='I'）

key[i]='*';

}

temp=0;

for（i=0;i<5;i++）

{

for（j=0;j<5;j++）

{

table[i][j]=key[j+temp];

printf（"%c",table[i][j]）;

if（j==4）

{

temp+=5;

printf（"\n"）;

}

}

}

printf（"明文:

"）;

scanf（"%s",word）;

length=strlen（word）;

intcounter=0;

for（i=0;i

{

if（word[i]==word[i+1]）

{

i+=1;

counter+=1;

}

else

i+=2;

}

for（i=0;i

{

if（word[i]==word[i+1]）

{

for（j=length+counter-1;j>i+1;j--）

{

word[j]=word[j-1];

}

word[i+1]='x';

}

}

length=length+counter;

if（length%2!

=0）

{

word[length]='x';

length+=1;

}

for（k=0;k

{

word[k]=word[k]-32;

}

for（i=0;i

{

if（word[i]=='I'||word[i]=='J'）

{

word[i]='*';

}

}

count=0,k=0;

loop:

for（i=0;i<5,k

{

for（j=0;j<5;j++）

{

for（m=0;m<5;m++）

{

for（n=0;n<5;n++）

{

if（（table[i][j]==word[k]）&&（table[m][n]==word[k+1]）&&（i==m））

{

count=1;

word[k]=table[i][j+1];

word[k+1]=table[m][n+1];

if（j==4）

{

word[k]=table[i][0];

}

if（n==4）

{

word[k+1]=table[m][0];

}

k+=2;

if（count==1）

{

gotoloop;

}

}

elseif（（table[i][j]==word[k]）&&（table[m][n]==word[k+1]）&&（j==n））

{

count=1;

word[k]=table[i+1][j];

word[k+1]=table[m+1][n];

if（i==4）

{

word[k]=table[0][j];

}

if（m==4）

{

word[k+1]=table[0][n];

}

k+=2;

if（count==1）

{

gotoloop;

}

}

elseif（（table[i][j]==word[k]）&&（table[m][n]==word[k+1]）&&（i!

=m）&&（j!

=n））

{

count=1;

word[k]=table[i][n];

word[k+1]=table[m][j];

k+=2;

if（count==1）

{

gotoloop;

}

}

}

}

}

}

printf（"密文:

"）;

for（k=0;k

{

printf（"%c",word[k]）;

}

printf（"\n"）;

system（"pause"）;

return0;

}

运行结果：

Vernam加解密

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

intmain（）

{

stringplain,ciper,key;

intlen;//长度三者一致

voidchange（string&,vector&）;//字符变数字

vectorencrypt_compute（vectorm,vectork）;//加密计算

vectordiscrypt_compute（vectorc,vectork）;//解密计算

voidre_change（vector&,string&）;//数字变字符

cout<<"欢迎使用Vernam加解密：

"<

cout<<"====================="<

intflag;//操作标记

do

{

cout<<"请选择操作：

1、加密2、解密3、结束:

"<

cin>>flag;

if（flag==1）

{

cout<<"请输入明文:

";

cin>>plain;

cout<<"请输入相同长度的密钥:

";

cin>>key;

len=plain.size（）;

vectorp,c,k;//存变换的数字

change（plain,p）;

change（key,k）;//字母->数字

c=encrypt_compute（p,k）;

re_change（c,ciper）;//数字->字母

cout<<"密文是:

"<

}

if（flag==2）

{

cout<<"请输入密文:

";

cin>>ciper;

cout<<"请输入相同长度的密钥:

";

cin>>key;

len=ciper.size（）;

vectorp,c,k;//存变换的数字

change（ciper,c）;

change（key,k）;//字母->数字

p=discrypt_compute（c,k）;

plain="";//清空明文原来的值

re_change（p,plain）;

cout<<"明文是:

"<

}

}while（flag!

=3）;

return0;

}

voidchange（string&plain,vector&number）//字母变数字

{

for（unsignedinti=0;i

{

number.push_back（plain[i]-97）;//a为0

}

}

vectorencrypt_compute（vectorm,vectork）//加密计算

{

vectorsum;

for（unsignedinti=0;i

{

sum.push_back（（m[i]+k[i]）%26）;

}

returnsum;

}

vectordiscrypt_compute（vectorc,vectork）//解密计算

{

vectorresum;

inttemp;

for（unsignedinti=0;i

{

temp=c[i]-k[i];

if（temp<0）temp+=26;

resum.push_back（temp）;

}

returnresum;

}

voidre_change（vector&sum,string&c）//数字变字符

{

stringtemp;//用于处理insert函数变量传递

for（unsignedinti=0;i

{

temp=sum[i]+97;

c.insert（i,temp）;//a为0

}

}

运行结果：