信息安全实验-古典密码算法
1、实验步骤
古典密码算法曾被广泛应用，大都比较简单，使用手工和机械操作来实现加密和解密。
（1）替代密码
替代密码算法的原理是使用替代法进行加密，就是对明文中的字符用其他字符替代后形成密文。例如，明文字母 a, b, c, d, 用 d, e, f , g 做对应替换后形成密文。
替代密码包括多种类型，如单表替代密码，多表替代密码，多字母替代密码等。试编程实现一种典型的单表替代密码—凯撒（Caesar）密码。它的加密方法是将明文中的每个字母用此字符在字母表中后面的第 k 个字母替代。它的加密过程可以表示为下面的函数：
E(k)=(m+k)modn
其中，m 为明文字母在字母表中的位置数，n 为字母表中的字母个数，k 为密钥，E(k)为密文字母在字母表中对应的位置数。
解密过程类推。
（2）置换密码
置换密码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。
试编程实现矩阵换位密码。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。例如，明文为 attack begins at five，密钥为 cipher，将明文按照每行 6 个字母的形式排在矩阵中，如下形式：
a t t a c k
b e g i n s
a t f i v e
根据密钥 cipher 中各字母在字母表中出现的先后顺序，给定一个置换：
f=1 4 5 3 2 6
根据上面的置换，将原有矩阵中的字母按照第 1、4、5、3、2、6 的顺序排列，则有下列形式：
a a c t t k
b i n g e s
a i v f t e
从而得到密文：aacttkbingesaivfte。解密过程类推。
（1）替代密码源代码
#include “stdio.h”
#include “string.h”
#include “math.h”
void jiami(){
char str1[1000],str2[2000];
int i,m,k,n,l;
printf(“请输入你要加密的明文：\n”);
scanf("%s",&str1);
printf(“请输入要加密时的密钥：\n”);
scanf("%d",&k);
m=strlen(str1);
printf(“加密的明文长度是：%d”,m);
printf(“加密后的密文：”);
for(i=0;i
if(n>96&&n<123){
n=(n-97+k)%26;
l=(char)(n+97);
printf("%c",l);
str2[i]=l;}}}
void jiemi(){
int I,M,K,N,L;
char str3[1000],str4[2000];
printf(“请输入你要解密的明文：\n”);
scanf("%s",&str3);
printf(“请输入解密的密钥：\n”);
scanf("%d",&K);
M=strlen(str3);
printf(“密文的长度是：%d”,M);
printf(“解密后的明文：”);
for(I=0;I
if(N>96&&N<123){
N=(N-97-K)%26;
L=(char)(N+97);
printf("%c",L);
str4[I]=L;}}}
void main(){
while(1){
int choice;
printf(“请输入您的选择：\n”);
printf(“1.加密：\n”);
printf(“2.解密：\n”);
scanf("%d",&choice);
switch(choice){
case 1:
jiami();
break;
case 2:
jiemi();
break;}}}
（2）置换密码的加密源代码
#include
#include
#include
#include
#define N 100
int main(){ /----------------------------/
int i,j,lenK,lenM,m,n,temp;
int T[N];
char K[N],M[N],Temp1[N],Temp2[N];/----------------------------/
printf(“This is a substitution cipher…\n”);
printf(“Please input the M::\n”);/输入明文M/
gets(M);
printf(“Please input the K::\n”);/输入密钥K/
gets(K);
lenK=strlen(K);
lenM=strlen(M);/测设长度/
m=lenM/lenK;
n=lenK;/定义矩阵的长和宽/
for(i=0;i
temp=0;
for(j=0;j
temp+=1;} }
T[i]=lenK-temp;
printf("%d “,T[i]);/输出各字符对应的数字顺序/ } /--------------------------------/
printf(”\n\nFirst…\n\n");
for(i=0;i
for(j=0;j
printf("%c “,Temp1[ilenK+j]); }
printf("\n");}
Temp1[lenM]=’\0’; /--------------------------------/
printf("\nSecond…\n\n");/进行置换/
for(i=0;i
Temp2[lenM]=’\0’;
for(i=0;i
printf(”\n"); } /-----------------------------/
printf(“The substitution cipher is…\n”);/输出结果/
for(j=0;j
getch();
return 0;}
（3）置换密码的解密源代码
#include
#include
#include
#include
#define N 100
int main(){ /
int i,j,lenK,lenM,m,n,temp;
int T[N];
char K[N],M[N],Temp1[N],Temp2[N];/----------------------------/
printf(“This is a substitution cipher…\n”);
printf(“Please input the M::\n”);/输入密文M/
gets(M);
printf(“Please input the K::\n”);/输入密钥K/
gets(K);
lenK=strlen(K);
lenM=strlen(M);/测设长度/
m=lenM/lenK;
n=lenK;/定义矩阵的长和宽/
for(i=0;i
temp=0;
for(j=0;j
temp+=1;} }
T[i]=lenK-temp;
printf("%d ",T[i]);/输出各字符对应的数字顺序/ } /--------------------------------/
printf("\n\nFirst…\n\n");
for(i=0;i
for(j=0;j
printf("%c ",Temp1[ilenK+j]); }
printf("\n");}
Temp1[lenM]=’\0’; /--------------------------------/
printf("\nSecond…\n\n");/进行置换/
for(i=0;i
Temp2[lenM]=’\0’;
for(i=0;i
printf("\n"); } /-----------------------------/
printf(“The substitution cipher is…\n”);/输出结果/
for(j=0;j
getch();
return 0;}
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|---|---|---|
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Gamma公式展示 Γ ( n ) = ( n − 1 ) ! ∀ n ∈ N \Gamma(n) = (n-1)!\quad\forall n\in\mathbb N Γ(n)=(n−1)!∀n∈N 是通过欧拉积分
Γ ( z ) = ∫ 0 ∞ t z − 1 e − t d t . \Gamma(z) = \int_0^\infty t^{z-1}e^{-t}dt\,. Γ(z)=∫0∞tz−1e−tdt.
你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.
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- 关于 甘特图 语法，参考 这儿,
UML 图表
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这将产生一个流程图。:
- 关于 Mermaid 语法，参考 这儿,
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- 关于 Flowchart流程图 语法，参考 这儿.
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