实验一加密算法.docx
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实验一加密算法
实验一加密算法
1、实验背景
●多表替代密码：
由多个简单的替代密码构成，例如，可能有5个不同的简单替代密码，分别用于替代明文中不同位置的字符。
主要学习维吉尼亚表。
●换位密码：
一种早期的加密方法，明文的字母保持相同，但顺序被打乱了。
●DES加密算法工作的基本原理：
其入口参数有三个:
key、data、mode。
key为加密解密使用的密钥，data为加密解密的数据，mode为其工作模式。
当模式为加密模式时，明文按照64位进行分组，形成明文组，key用于对数据加密，当模式为解密模式时，key用于对数据解密。
实际运用中，密钥只用到了64位中的56位，这样才具有高的安全性。
主要掌握S盒替代。
2、实验目的
1、实验课前复习DES加密、传统加密算法—多表替代（维吉尼亚表替代）、换位密码算法。
2、任选C、C++、VC++等其中一种来实现编程实现加密算法。
3、调试程序，给定一段明文，和密钥，通过加密算法，给出密文。
4、目的：
掌握加密算法的基本原理及其加密方法的详细步骤。
3、实验所需设备
安装Windows9x/2000/XP/2003操作系统和Visualstudio6.0环境的PC。
4、实验拓扑
无
5、实验步骤
●多表替代注意红色字体代码
1启动VC++6.0。
2新建Win32ConsoleApplication。
3在ProjectName和Locate位置填上工程名weijiniya和保存位置（自选）。
4按OK按钮。
选AnsimpleProject。
5按Finish按钮。
6在weijiniya.cpp中添加如下代码：
#include"stdafx.h"
#include
#include
#include
#include
voidShift（）/*移位密码*/
{
charc[100];
intlength,i=0,key=0;
//clrscr（）;
printf（"********ShiftCipher********\nPleaseinputprimalsentence:
"）;
gets（c）;
length=strlen（c）;
printf（"Inputthekey（0~26）:
"）;
scanf（"%d",&key）;
getchar（）;
if（key<0）
{
printf（"Thevalueofkeyiserror!
\nPressanykeytoreturn..."）;
getch（）;
return;
}
for（i=0;i{
if（c[i]>96&&c[i]<123）
c[i]=（c[i]+key-97）%26+65;
elseif（c[i]>64&&c[i]<91）
c[i]=（c[i]+key-65）%26+65;
}
printf（"Resultis:
%s\n",c）;
for（i=0;i{
if（c[i]>64&&c[i]<91）
c[i]=（c[i]-key-65+26）%26+97;
}
printf（"\nAftertranslatedthesentence,wecanseetheprimalsentenceasfollow:
\n%s\n",c）;
printf（"Pressanykeytoreturn..."）;
getch（）;
}
intgcd（inta,intb）/*辗转相除法求a,b的最大公因数*/
{
intk=0;
do
{
k=a%b;
a=b;
b=k;
}while（k!
=0）;
returna;
}
intNi（inta,intb）/*求a相对于b的逆*/
{
inti=0;
while（a*（++i）%b!
=1）;
returni;
}
voidAffine（）/*仿射密码*/
{
charc[100];
intlength,i=0,ka=0,kb=0,tmp;
//clrscr（）;
printf（"********AffineCipher********\nPleaseinputprimalsentence:
"）;
gets（c）;
length=strlen（c）;
printf（"Inputthekey（2numbers）:
"）;
scanf（"%d%d",&ka,&kb）;
getchar（）;
if（gcd（ka,26）!
=1）
{
printf（"Thevalueofthekeyiserror!
\nPressanykeytoreturn..."）;
return;
}
for（i=0;i{
if（c[i]>96&&c[i]<123）
c[i]=（ka*（c[i]-97）+kb）%26+65;
elseif（c[i]>64&&c[i]<91）
c[i]=（ka*（c[i]-65）+kb）%26+65;
}
printf（"Resultis:
%s\n",c）;
for（i=0;i{
if（c[i]>64&&c[i]<91）
{
tmp=Ni（ka,26）*（（c[i]-65）-kb）;
if（tmp<0）
c[i]=tmp%26+26+97;
else
c[i]=tmp%26+97;
}
}
printf（"\nAftertranslatedthesentence,wecanseetheprimalsentenceasfollow:
\n%s\n",c）;
printf（"Pressanykeytoreturn..."）;
getch（）;
}
voidVigenere（）/*维吉利亚密码*/
{
charc[100],key[100];
intlenc,lenk,i=0,j=0,tmp;
//clrscr（）;
printf（"********VigenereCipher********\nPleaseinputprimalsentence:
"）;
gets（c）;
lenc=strlen（c）;
strcpy（c,strupr（c））;
printf（"Inputthekey:
"）;
gets（key）;
lenk=strlen（key）;
strcpy（key,strupr（key））;
for（;i{
j=j%lenk;
if（c[i]>64&&c[i]<91）
{
c[i]=（c[i]-65+key[j]-65）%26+65;
j++;
}
}
printf（"Resultis:
%s\n",c）;
for（i=0,j=0;i{
j=j%lenk;
if（c[i]>64&&c[i]<91）
{
tmp=c[i]-65-（key[j]-65）;
if（tmp>=0）
c[i]=tmp%26+97;
else
c[i]=（tmp+26）%26+97;
j++;
}
}
printf（"\nAftertranslatedthesentence,wecanseetheprimalsentenceasfollow:
\n%s\n",c）;
printf（"Pressanykeytoreturn..."）;
getch（）;
}
voidPermutation（）/*置换密码*/
{
charc[100],*q;
int*key,len,m,i,j=0;
//clrscr（）;
printf（"********PermutationCipher********\nPleaseinputprimalsentence:
"）;
gets（c）;
strcpy（c,strupr（c））;
len=strlen（c）;
for（i=0;i{
if（c[i]<65||c[i]>90）
{
for（j=i;jc[j]=c[j+1];
len--;
}
}
c[len]='\0';
printf（"Inputthelengthofthekey:
"）;
scanf（"%d",&m）;
//key=（int）new（m*sizeof（int））;
//q=（int）new（len*sizeof（int））;
printf（"Inputthekey:
"）;
for（i=0;i{
scanf（"%d",key+i）;
key[i]--;
}
getchar（）;
for（i=0;i{
j=（i/m）*m;
q[i]=c[*（key+i%m）+j];
}
q[i]='\0';
printf（"Resultis:
%s\n",q）;
for（i=0,j=0;i{
j=（i/m）*m;
c[*（key+i%m）+j]=q[i]+32;
}
c[len]='\0';
printf（"Aftertranslatedthesentence,wecanseetheprimalsentenceasfollow:
\n%s\n",c）;
printf（"Pressanykeytoreturn..."）;
free（key）;
free（q）;
getch（）;
}
intmain（intargc,char*argv[]）
{
chari='0';
//clrscr（）;
while（i!
='5'）
{
//clrscr（）;
printf（"********Press1~5tochoose:
********\n"）;
printf（"1.ShiftCipher\n2.AffineCipher\n3.VigenereCipher\n4.PermutationCipher\n5.Exit\n"）;
i=getch（）;
if（i=='1'）
Shift（）;
elseif（i=='2'）
Affine（）;
elseif（i=='3'）
Vigenere（）;
elseif（i=='4'）
Permutation（）;
elseif（i=='5'）
break;
}
return0;
}
7按运行按钮，看编译运行结果，如图1-
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