C语言实现移位密码

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C语言实现移位密码。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一.认识密码学

加密算法分为对称加密和非对称加密：

对称加密：对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密操作。发送方和接收方需要共享同一个密钥，这个密钥被称为对称密钥。对称加密算法的优势在于加密和解密速度快，适用于大量数据的加密。然而，对称加密的缺点是密钥分发问题。当通信双方需要建立安全通信时，他们需要以安全的方式共享密钥，否则第三方可能会截获密钥并破解加密的数据。常见的对称加密算法有：AES（Advanced Encryption Standard）、DES（Data Encryption Standard）、3DES（Triple DES）和Blowfish等。
非对称加密：非对称加密算法使用一对密钥，即公钥和私钥。公钥是公开的，可以被任何人获取；私钥则需要严格保密。使用公钥加密的数据只能用对应的私钥解密，反之亦然。非对称加密解决了对称加密中的密钥分发问题，因为公钥可以公开，不需要安全地传输。然而，非对称加密算法的缺点是加密和解密速度较慢，不适合对大量数据进行加密。常见的非对称加密算法有：RSA、ECC（Elliptic Curve Cryptography）、ElGamal和DSA（Digital Signature Algorithm）等。

在实际应用中，通常会将对称加密和非对称加密结合使用。例如，使用非对称加密算法安全地传输对称密钥，然后使用对称加密算法对数据进行加密。这样既保证了密钥的安全传输，又能高效地加密和解密数据。

二.移位密码

移位密码(Caesar Cipher)也叫凯撒密码是一种简单的加密技术，它通过将明文中的每个字母按照指定的位数进行移位，从而生成密文。例如，在一个"左移3位"的移位密码中，文中的每个字母都向左移动3个位置，即A变成D，B变成E，以此类推。移位密码可以被轻松破解，因此现在已经很少用于实际的加密通信中。

三.移位密码原理

2.1 名词解释

明文：发送发想要发送的信息；
密文：经过加密后的信息；
密匙：加密时移动的位数k。
（这里解释是我个人理解，非标准定义）

2.2 移位加密

具体来说，移位加密通常将明文中的每个字母替换为其在字母表中向后（或向前）移动固定数量的位置得到对应的密文字母。
步骤如下：

选择一个偏移量 k,确定每个字符需要向后移动还是向前移动。
对于明文中的每个字符，根据偏移将其向后或向前移动相应的位数，并将结果记录下来。
将所有移位后的字符连接起来，得到密文。

例如：这里假设明文是 word ，现在的密匙（偏移量）为3，那么我们加密后的密文就是 zrug 。（这里需要结合字母顺序表查看，顺序表由发送发与接收方约定定义，无第三方知道）这里的偏移量表示字母移动的距离，当偏移量为正数时，字母向后移动；当偏移量为负数时，字母向前移动。

2.3 移位解密

具体来说，移位解密通常将密文中的每个字母替换为其在字母表中向后（或向前）移动固定数量的位置得到对应的明文字母。
步骤如下：

选择一个偏移量 k,确定每个字符需要向后移动还是向前移动。
对于密文中的每个字符，根据偏移将其向后或向前移动相应的位数，并将结果记录下来。
将所有移位后的字符连接起来，得到明文。

例如：如果现在的密文是 zrug ，密匙为3，那么明文就是 word 。

2.4 补充描述

现实生活中，密码是不存在空格的，因为英文大家都知道，传输一篇文章空格要占许多，对发送加密造成干扰，所以约定去掉字母。
补充本次实验所需的字母顺序表：

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
0	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

这里我们为了方便理解，就用小写。

四.优缺点

优点：

简单易懂
易于实现和使用

缺点：

安全性较低，容易受到暴力破解攻击
容易受到频率分析攻击

缺陷原因分析：

只是将明文中的字符按照一定规则进行移动，不涉及其他复杂的操作；
没有对明文中不同字符出现的频率进行混淆处理。

五.C语言实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define Maxsize 50            //定义信息最大量

//加密函数
void jiami(char *&p,int n,int h)
{
	printf("密文：");
	for(int i=0;i<h-1;i++)               //循环输出数组的每一个字符
	{
		printf("%c",(char) ((p[i] + 'a' - 97) + n - 97) % 26 + 97);
	}
	printf("\n");
}

//解密函数
void jiemi(char *&p)
{
	for (int i = 1; i < 26; i++) {
		printf("k为%d的明文:", i);            //循环输出数组的每一个字符
		for (int j = 0; j < strlen(p); j++) {
			printf("%c", (char) (((p[j] + 'a' - 97) + 26 - i - 97) % 26 + 97));
			//对应ASCLL码表，但是我们自定义了字母顺序表，需要转换范围
		}
		printf("\n");
	}
}

int main()
{ 
	char str1[Maxsize],str2[Maxsize];
	char *p=str1,*q=str2;
	int n;
	printf("请输入明文：");            //加密测试
	fgets(str1, Maxsize, stdin);
    int len1=strlen(str1);
	printf("请输入移位密匙：");
	scanf("%d",&n);
	jiami(p,n,len1);
	printf("------------------");
	printf("\n");
	printf("请输入密文：");             //解密测试
	printf("\n");
	scanf("%s",str2);
	jiemi(q);

}