C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)維吉尼亞密碼的示例代碼
更新時(shí)間：2022年11月16日 15:23:59 作者：特立獨(dú)行的小明
維吉尼亞密碼（又譯維熱納爾密碼）是使用一系列凱撒密碼組成密碼字母表的加密算法，屬于多表密碼的一種簡(jiǎn)單形式。本文將用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)維吉尼亞密碼，需要的可以參考一下
前言
作業(yè)要求：明文中的空格在密文中也有對(duì)應(yīng)空格，明文中的大小寫在密文中也有對(duì)應(yīng)大小寫。
一、維吉尼亞（Vigenère）密碼原理及介紹
在一個(gè)凱撒密碼中，字母表中的每一字母都會(huì)作一定的偏移，例如偏移量為3時(shí)，A就轉(zhuǎn)換為了D、B轉(zhuǎn)換為了E……而維吉尼亞密碼則是由一些偏移量不同的愷撒密碼組成。
在生成密碼的時(shí)候，可以通過查表的方式（維吉尼亞密碼表），通過密鑰，來確定明文所對(duì)應(yīng)的密文。
這一表格包括了26行字母表，每一行都由前一行向左偏移一位得到。
例如，假設(shè)明文為：
GOODSTUDY
密鑰為：
HNUN
由于密鑰比明文短，因此需要重復(fù)密鑰，直至密鑰和明文一樣長(zhǎng)。對(duì)于密鑰來說，每個(gè)字母代表的偏移量為該字母在字母表中的位置
對(duì)于第一個(gè)字母G，對(duì)應(yīng)密鑰第一個(gè)字母H，那么由表格中的G行H列加密得到字母N，以此類推，可以得到：
明文：GOODSTUDY 密鑰：HNUN 密文：NBIQZGOQF
二、加密/解密算法介紹
1.加密算法
主要思路：通過ASCII碼來計(jì)算偏移量
附ASCII碼對(duì)照表：
代碼如下：
int Encryption(char* Plaintext, char* key) //加密算法
{
int i = 0, j = strlen(key), k = strlen(Plaintext),m=0;
char result[MAXSIZE] = {0};
for (i = 0; i < k; i++)
{
if (Plaintext[i] != ' '&& Plaintext[i] >= 'a' && Plaintext[i] <= 'z')//明文是小寫字母
{
if (key[m % j] >= 'a' && key[m % j] <= 'z')//密鑰為小寫字母
{
result[i] = (Plaintext[i] + key[m % j] - 2 * 'a') % 26 + 'a';
}
else if (key[m % j] >= 'A' && key[m % j] <= 'Z')//密鑰為大寫字母
{
result[i] = (Plaintext[i] + key[m % j] - 'A'-'a') % 26 + 'a';
}
m++;
}
else if (Plaintext[i] != ' ' && Plaintext[i] >= 'A' && Plaintext[i] <= 'Z')//明文是大寫字母
{
if (key[m % j] >= 'a' && key[m % j] <= 'z')//密鑰為小寫字母
{
result[i] = (Plaintext[i] + key[m % j] - 'a' - 'A') % 26 + 'A';
}
else if (key[m % j] >= 'A' && key[m % j] <= 'Z')//密鑰為大寫字母
{
result[i] = (Plaintext[i] + key[m % j] - 'A' - 'A') % 26 + 'A';
}
m++;
}
else
result[i] = ' ';
}
printf("加密后的密文為：%s\n",result);
return 0;
}思路介紹：由于要求<明文中的空格在密文中也有對(duì)應(yīng)空格，明文中的大小寫在密文中也有對(duì)應(yīng)大小寫>，所以需要判斷輸入的明文是否有空格符和密鑰中字母的大小寫。
key[m%j]是為了確保在明文/密文比密鑰長(zhǎng)時(shí)重復(fù)密鑰。
2.解密算法
主要思路：加密算法的逆過程
代碼如下（示例）：
int Decrypt(char* Ciphertext, char* key)//解密算法
{
int i = 0, j = strlen(key), k = strlen(Ciphertext),m=0;
char result[MAXSIZE] = { 0 };
for (i = 0; i < k; i++)
{
if (Ciphertext[i] != ' ' && Ciphertext[i] >= 'a' && Ciphertext[i] <= 'z')//明文是小寫字母
{
if (key[m % j] >= 'a' && key[m % j] <= 'z')//密鑰為小寫字母
{
result[i] = (Ciphertext[i] + 26 - (key[m % j] - 'a') - 'a') % 26 + 'a';
}
else if (key[m % j] >= 'A' && key[m % j] <= 'Z')//密鑰為大寫字母
{
result[i] = (Ciphertext[i] + 26 - (key[m % j] - 'A') - 'a') % 26 + 'a';
}
m++;
}
else if (Ciphertext[i] != ' ' && Ciphertext[i] >= 'A' && Ciphertext[i] <= 'Z')//明文是大寫字母
{
if (key[m % j] >= 'a' && key[m % j] <= 'z')//密鑰為小寫字母
{
result[i] = (Ciphertext[i] + 26 - (key[m % j] - 'a') - 'A') % 26 + 'A';
}
else if (key[m % j] >= 'A' && key[m % j] <= 'Z')//密鑰為大寫字母
{
result[i] = (Ciphertext[i] + 26 - (key[m % j] - 'A') - 'A') % 26 + 'A';
}
m++;
}
else
result[i] = ' ';
}
printf("解密后的明文為：%s\n", result);
return 0;
}三、完整代碼展示
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define MAXSIZE 100
#define KEY 50
int Encryption(char* Plaintext, char* key) //加密算法
{
int i = 0, j = strlen(key), k = strlen(Plaintext),m=0;
char result[MAXSIZE] = {0};
for (i = 0; i < k; i++)
{
if (Plaintext[i] != ' '&& Plaintext[i] >= 'a' && Plaintext[i] <= 'z')//明文是小寫字母
{
if (key[m % j] >= 'a' && key[m % j] <= 'z')//密鑰為小寫字母
{
result[i] = (Plaintext[i] + key[m % j] - 2 * 'a') % 26 + 'a';
}
else if (key[m % j] >= 'A' && key[m % j] <= 'Z')//密鑰為大寫字母
{
result[i] = (Plaintext[i] + key[m % j] - 'A'-'a') % 26 + 'a';
}
m++;
}
else if (Plaintext[i] != ' ' && Plaintext[i] >= 'A' && Plaintext[i] <= 'Z')//明文是大寫字母
{
if (key[m % j] >= 'a' && key[m % j] <= 'z')//密鑰為小寫字母
{
result[i] = (Plaintext[i] + key[m % j] - 'a' - 'A') % 26 + 'A';
}
else if (key[m % j] >= 'A' && key[m % j] <= 'Z')//密鑰為大寫字母
{
result[i] = (Plaintext[i] + key[m % j] - 'A' - 'A') % 26 + 'A';
}
m++;
}
else
result[i] = ' ';
}
printf("加密后的密文為：%s\n",result);
return 0;
}
int Decrypt(char* Ciphertext, char* key)//解密算法
{
int i = 0, j = strlen(key), k = strlen(Ciphertext),m=0;
char result[MAXSIZE] = { 0 };
for (i = 0; i < k; i++)
{
if (Ciphertext[i] != ' ' && Ciphertext[i] >= 'a' && Ciphertext[i] <= 'z')//明文是小寫字母
{
if (key[m % j] >= 'a' && key[m % j] <= 'z')//密鑰為小寫字母
{
result[i] = (Ciphertext[i] + 26 - (key[m % j] - 'a') - 'a') % 26 + 'a';
}
else if (key[m % j] >= 'A' && key[m % j] <= 'Z')//密鑰為大寫字母
{
result[i] = (Ciphertext[i] + 26 - (key[m % j] - 'A') - 'a') % 26 + 'a';
}
m++;
}
else if (Ciphertext[i] != ' ' && Ciphertext[i] >= 'A' && Ciphertext[i] <= 'Z')//明文是大寫字母
{
if (key[m % j] >= 'a' && key[m % j] <= 'z')//密鑰為小寫字母
{
result[i] = (Ciphertext[i] + 26 - (key[m % j] - 'a') - 'A') % 26 + 'A';
}
else if (key[m % j] >= 'A' && key[m % j] <= 'Z')//密鑰為大寫字母
{
result[i] = (Ciphertext[i] + 26 - (key[m % j] - 'A') - 'A') % 26 + 'A';
}
m++;
}
else
result[i] = ' ';
}
printf("解密后的明文為：%s\n", result);
return 0;
}
int main()
{
int n;
char Plaintext[MAXSIZE] = {0};
char Ciphertext[MAXSIZE] = {0};
char key[KEY] = {0};
while (1)
{
printf("===============\n");
printf(" 1.加密\n");
printf(" 2.解密\n");
printf(" 0.退出\n");
printf("===============\n");
printf("請(qǐng)輸入要執(zhí)行的操作：");
scanf_s("%d",&n);
getchar();
switch (n)
{
case 1:
printf("請(qǐng)輸入明文：");
scanf_s("%[^\n]", Plaintext, MAXSIZE);
getchar();
printf("請(qǐng)輸入密鑰：");
scanf_s("%[^\n]", key, KEY);
Encryption(Plaintext, key);
break;
case 2:
printf("請(qǐng)輸入密文：");
scanf_s("%[^\n]", Ciphertext, MAXSIZE);
getchar();
printf("請(qǐng)輸入密鑰：");
scanf_s("%[^\n]", key, KEY);
Decrypt(Ciphertext, key);
break;
case 0:
exit(0);
break;
}
}
return 0;
}做了一個(gè)菜單方便選擇加密解密。
總結(jié)
主要是ASCII碼的運(yùn)用，對(duì)照維吉尼亞密碼表算出每個(gè)字母的偏移量，對(duì)邏輯要求可能比較高，需要，計(jì)算偏移量以及循環(huán)密鑰較為繁瑣。
到此這篇關(guān)于C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)維吉尼亞密碼的示例代碼的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語(yǔ)言維吉尼亞密碼內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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