Vigenere算法加密和解密原理及其实现

一、加密解密原理

可以根据一个示例来解释原理

明文：TOBEHAPPY

秘钥：HELLO

进行加密解密的过程：

步骤1.给26个A-Z字母按顺序1-26编号

字母	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
序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26

步骤2.找到明文对应的字母序号

字母	T	O	B	E	H	A	P	P	Y
序号	20	15	2	5	8	1	16	16	25

步骤3找到秘钥对应的字母序号

字母	H	E	L	L	O
序号	8	5	12	12	15

步骤4 将明文序号和秘钥序号相加，得到密文序号以及密文。

得到的结果有两种情况：

设a属于明文序号，b书属于秘钥序号，c属于密文序号

若a+b<=25则c=a+b

若a+b>25  则c=a+b-26

比如T的序号20和H的序号8相加等于28>25，则对应密文为28-26=2

注：明文有9个字母，秘钥有5个字母，当明文前5个字母的序列和秘钥的序列相加后，第6个字母的序号和秘钥的第1个字母序号相加，重复使用秘钥的序号

因此得到密文序号

明文序号	20	15	2	5	8	1	16	16	25
秘钥序号	8	5	12	12	15	8	5	12	12
相加	2	20	14	17	23	9	21	2	11

 

根据密文序号得到密文:

 

序号	2	20	14	17	23	9	21	2	11
字母	B	T	N	Q	W	I	U	B	K

二、加密解密代码：

#include
using namespace std;

class Vigenere{
public:
	char *plaintext;
	char *key;
	int NumPlaintext[100];//明文的下标
	int NumKey[100];//秘钥的下标
	Vigenere(char *key){  //无论解密或加密都需要秘钥，故可以在构造函数中用init生成秘钥编号
		initKey(key);
	}
	void Encrypt(char *plaintext)
	{
		transPlainToCipher(plaintext);
	}
	void Decrypt(char *plaintext)
	{
		transPlainToCipher(plaintext);
	}
	
private:
	//static int LengthOfKey;//j为秘钥的长度
	int j;
	int NumCiphertext[100];
	char Ciphertext[100];
	void initKey(char *key){   //初始化秘钥，得到秘钥字母对应的编号
		j=0;
		while(*key) //得到秘钥的下标
		{
			NumKey[j]=(int)(*key)-int('A')+1;		
			*key++;
			j++;
		}
		
	}
	void transPlainToCipher(char *plaintext )   //密文生成秘钥
	{
		int i=0;//i为明文的长度，j为秘钥的长度
		cout<>options;
		if(options==1)
		{
			cout<<"please input the plaintext"<>plaintext;
			cout<<"Please input the key"<>key;
			char *plain=plaintext;
			char *secretekey=key;
			Vigenere Encrypt(secretekey);
			Encrypt. Encrypt(plain);
		}else if(options==2)
		{
			cout<<"please input the plaintext"<>plaintext;
			cout<<"Please input the key"<>key;
			char *plain=plaintext;
			char *secretekey=key;
			Vigenere Encrypt(secretekey);
			Encrypt. Encrypt(plain);
		}else if(options==3){
			break;
		}
		else{
			cout<<"input error,please try again"<

代码参考https://github.com/gao27024037/Encryption/blob/master/Encryption/Vigenere.h