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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(guò)查表的方式（維吉尼亞密碼表），通過(guò)密鑰，來(lái)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(lái)說(shuō)，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(guò)ASCII碼來(lái)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(guò)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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