古典密码算法 凯撒(Caesar)密码,又叫循环移位密码


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。它的主要应用对象是文字信息,利用密码算法实现文字信息的加密和解密。下面介绍两种常见的具有代表性的古典密码算法,以帮助读者对密码算法建立一个初步的印象。

1. 替代密码

替代密码的原理是使用替代法进行加密,就是将明文由其它的字母、数字或符合所代替后形成密文。这里每个明文字母对应的密文字母可能是一个,也可能是多个。接收者对密文进行逆向替换即可得到明文。替代密码有五种表现形式:

1单表代替

即简单替代密码或者称为单字母代替,明文字母表中的一个字符对应密文字母表中的一个字符。这是所有加密中最简单的方法。 

2多名码代替

就是将明文字母表中的字符映射为密文字母表中的多个字符。多名码简单代替早在1401年就由DuchyMantua公司使用。在英文中,元音字母出现频率最高,降低对应密文字母出现频率的一种方法就是使用多名码,如e可能被密文51325替代。 

3多音码代替

就是将多个明文字符代替为一个密文字符。比如将字母“i” “j”对应为“K”“v”“w”代替为“L”最古老的这种多字母加密始见于1563年由波他的《密写评价》(De furtiois literarum notis)一书。 

4多表代替

即由多个简单代替组成,也就是使用了两个或两个以上的代替表。比如使用有5个简单代替表的代替密码,明文的第一个字母用第一个代替表,第二个字母用第二个表,第三个字母用第三个表,以此类推,循环使用这五张代替表。多表代替密码由莱昂.巴蒂斯塔于1568年发明,著名的维吉尼亚密码和博福特密码均是多表代替密码。

下面我们介绍一种典型的单表替代密码——凯撒(Caesar)密码,又叫循环移位密码。它的加密方法就是将明文中的每个字母用字母表中该字母后的第R个字母来替换,达到加密的目的。它的加密过程可以表示为下面的函数:


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; 为密文字母在字母表中对应的位置数。

    例如:对于明文字母H,其在字母表中的位置数为8,设,则按照上式计算出来的密文为L,计算过程如下:


代码为:

#include 
using namespace std;
# define N 26
int searchnum(char t)
    {
        char r;
        char str[26];
        for(int i=1,r='A';i<=N;i++,r++)
        {
            str[i]=r;
        }
        for(int i=1;i<=N;i++)
        {
            if(t==str[i])
            return i;
        }
    }
char searchchar(int t)
{
        char r;
        char str[26];
        for(int i=1,r='A';i<=N;i++,r++)
        {
            str[i]=r;
        }
        for(int i=1;i<=N;i++)
        {
            if(t==i)
            return str[i];
        }
}
void jiami()
{
    char str[50];
    int k;
    cout<<"请输入您的密钥:"<>k;
    cout<<"请输入您的明文:"<>str;
    for(int i=0;str[i]!='\0';i++)
    {
        int a,b;
        char ch=str[i];
        int m=searchnum(ch);
        a=m+k;
        b=a%26;
        char c=searchchar(b);
        str[i]=c;
    }
    cout<<"您的密文是:"<>k;
    cout<<"请输入您的密文:"<>str;
    for(int i=0;str[i]!='\0';i++)
    {
        int a,b;
        char ch=str[i];
        int m=searchnum(ch);
        if(mk)
        {
            a=m-k;
            b=a%N;
        }
        else
        {
            b=N;
        }
        char c=searchchar(b);
        str[i]=c;
    }
    cout<<"您的明文是:"<>choice;
    switch (choice)
    {
        case 1:
            jiami();
            break;
        case 2:
            jiemi();
            break;
        default:
            break;
    }
       // cout << searchnum(s)<< endl;
    return 0;
}


实现加密与解密



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