古典密码-凯撒密码原理以及代码

目录

• 古典密码--->凯撒密码
  • 一丶凯撒密码
    • 1.1 什么是凯撒密码
    • 1.2 凯撒密码的加密原理
    • 1.3 凯撒密码的破解
  • 二丶凯撒密码代码编写
    • 2.1 C/C++代码,编写加解密函数

古典密码--->凯撒密码

一丶凯撒密码

1.1 什么是凯撒密码

凯撒密码,想必很多人听说过.没听说过的简单说一下.

相传在很久很久以前,有一位皇帝,叫做 尤利乌斯 · 凯撒 为了缩短名字,我们称为凯撒大帝.是在公元前100年左右单身与古罗马,是一名著名的军事统帅.由它发明的密码.叫做凯撒密码

1.2 凯撒密码的加密原理

凯撒密码其实很简单. 需要我们理解 平移概念 ,就是将 一段数据 平移多少位, 最后解密的时候进行反平移即可得出.

以字母 a-z来说 我们将a 进行平移3位得出密文

如下图:

将a 平移三位,得出 D b则是E 以此类推. 如果到达末尾,则从头开始. 例如Z 是字母的末尾.平移三位则是 C

那么由此得出公式

密文 = 函数(明文 + 平移位数(key) Mod 26;

明文 = 函数(密文 - 平移位数(key) mod 26;

其中 密文 明文 函数 平移位数 等都是有英文含义的.

所以我们很多时候都能看到如下写法

c = E(p + k) mod 26

p = D(c - k) mod 26

C  = Ciphertext    英文意思 是密码密文的意思
p =  plainttext    英文意思 是明文的意思,也就是未加密之前的数据
E =  encrypt       英文的意思是加密的意思. 放在我们编程中则可以理解为是一个方法.专门用于加密的方法
D =  Decrypt       英文意思是 解密的意思  同加密一样
k  = key           英文意思是钥匙的意思. 也就是解密的钥匙或者加密的钥匙
mod  数学上  取余数的意思  10 % 2 == 0 取得余数为0

综上所述,大概是了解以下基本的术语

密文 = 加密函数(明文 + key) % 26

明文 = 解密函数(密文 - key) % 26

1.3 凯撒密码的破解

其实凯撒密码是非常好破解的. 假设你不知道明文.只知道密文.那么总是可以尝试出来的. 总共是26次.依次破解. 我们常听的暴力破解就是这个意思. 也称为穷举

那怎么知道凯撒密码破解出来是否正确. 是这样的. 明文一般都是有意义的.当你用密文破解的时候会出现很多无意义的数据.而有些数据是很有意义的.所以我可推断以下.假设不是.那么总过26组破解密码.一个一个尝试也能知道的.

二丶凯撒密码代码编写

2.1 C/C++代码,编写加解密函数

既然我们知道了公式

c = e(p + k) % 26

那么我们根据公式来即可

代码

void Entrypt(IN char* PlaintText, IN int PlaintTextSize, OUT char* CipText)
{
	//加密PlaintText

	for (auto i = 0; i < PlaintTextSize; i++)
	{
		/*
		1.首先字符 - 字符'a'得出下标.
		2.下标 + 则是代表假面
		3.如果是加密,怎么下标不能超过26. 所以 % 26
		4.计算完的结果 加上'a' 就等于实际加密的密文了
		*/
		char ch = (PlaintText[i] - 'a' + 3);  //得出下标
		char ch1 = ch  % 26 + 'a';          //得出实际密文

		//接受的密文数组
		CipText[i] = ch1;

	}
	return;
}

//解密数据,与加密相反
void Detrypt(IN char* CipText, IN int CipTextSize, OUT char* PlaintText)
{
	//加密PlaintText

	for (auto i = 0; i < CipTextSize; i++)
	{
		/*
		1.首先字符 - 字符'a'得出下标.
		2.下标 - 则是代表解密
		3.如果是- 则会出现复数情况, 如 a的下标为0  a - 3  = 负数. 那么需要加26进行调整. 调整之后是绝对不会超过26的
		4.虽然不会超过.但是也要 % 26.因为如果是正数的情况,如果你加26那么还是会超过26
		*/
		char ch = (CipText[i] - 'a' - 3);  //得出下标
		char ch1 = (ch + 26);         //负数调整,
		char ch3 = ch1 % 26 + 'a';   //正数 % 26得出下标,下标 + 'a'
		//接受的密文数组
		PlaintText[i] = ch3;

	}
	return;
}
int main()
{
	//c = entrypt(p + k) % 26
	//char szBuffer[] = "ibinary";
	char PlaintText[] = "ibinary";
	char CipText[8] = { 0 };
	char PlanitText1[8] = { 0 };

	Entrypt(PlaintText, strlen(PlaintText), CipText);
	printf("加密明文后的密文 = %s \r\n", CipText);


	Detrypt(CipText, strlen(CipText), PlanitText1);
	printf("解密密文后的明文 = %s \r\n", PlanitText1);

	system("pause");
	return 0;
}