C++程式實現維吉尼亞密碼


維吉尼亞密碼是一種用於加密字母文字的多表代換方法。

維吉尼亞密碼錶用於此方法中的加密和解密,其中字母 A 到 Z 寫在 26 行中。

加密

金鑰:WELCOME

訊息:Thisistutorialspoint

這裡我們需要透過重複給定的金鑰,直到其長度等於原始訊息長度來獲得一個金鑰。

對於加密,取訊息和金鑰的第一個字母,即 T 和 W。在維吉尼亞密碼錶中找到 T 行和 W 列相交的字母,即 P。

對訊息文字中所有剩餘的字母重複相同的過程。

最終,加密後的訊息文字為:

加密後的訊息:PLTUWEXQXZTWMPOTZKBF。

密文可以透過以下公式生成。

Ei = (Pi + Ki) mod 26

這裡 P 是明文,K 是金鑰。

解密

金鑰:WELCOME

加密後的訊息:PLTUWEXQXZTWMPOTZKBF

取生成的金鑰和加密訊息的第一個字母,即 P 和 W。分析維吉尼亞密碼錶,在 W 列中查詢字母 P,對應的行將是原始訊息的第一個字母,即 T。

對加密訊息中的所有字母重複此過程。

原始訊息:Thisistutorialspoint

這可以用以下公式表示成代數形式。

Pi = (Ei – Ki + 26) mod 26

這是一個實現維吉尼亞密碼的 C++ 程式。

演算法

Begin
   Function encryption(string t)
   for i = 0, j = 0 to t.length() - 1
      char c = t[i]
      if (c >= 'a' and c <= 'z')
         c = c + 'A' - 'a'
      else if (c < 'A' or c > 'Z')
         continue
      output = output + (c + k[j] ) % 26 + 'A'
      j = (j + 1) % k.length()
   return output
End
Begin
   Function decryption(string t)
   for i = 0, j = 0 to t.length() - 1
      char c = t[i]
      if (c >= 'a' and c <= 'z')
         c = c + 'A' - 'a'
      else if (c < 'A' or c > 'Z')
         continue
      output =output + (c - k[j] + 26) % 26 + 'A'
      j = (j + 1) % k.length()
   return output
End

示例

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Vig {
   public:
      string k;
   Vig(string k) {
      for (int i = 0; i < k.size(); ++i) {
         if (k[i] >= 'A' && k[i] <= 'Z')
            this->k += k[i];
         else if (k[i] >= 'a' && k[i] <= 'z')
            this->k += k[i] + 'A' - 'a';
      }
   }
   string encryption(string t) {
      string output;
      for (int i = 0, j = 0; i < t.length(); ++i) {
         char c = t[i];
         if (c >= 'a' && c <= 'z')
            c += 'A' - 'a';
         else if (c < 'A' || c > 'Z')
            continue;
         output += (c + k[j] - 2 * 'A') % 26 + 'A'; //added 'A' to bring it in range of ASCII alphabet [ 65-90 | A-Z ]
         j = (j + 1) % k.length();
      }
      return output;
   }
   string decryption(string t) {
      string output;
      for (int i = 0, j = 0; i < t.length(); ++i) {
         char c = t[i];
         if (c >= 'a' && c <= 'z')
            c += 'A' - 'a';
         else if (c < 'A' || c > 'Z')
            continue;
         output += (c - k[j] + 26) % 26 + 'A';//added 'A' to bring it in range of ASCII alphabet [ 65-90 | A-Z ]
         j = (j + 1) % k.length();
      }
      return output;
   }
};
int main() {
   Vig v("WELCOME");
   string ori ="Thisistutorialspoint";
   string encrypt = v.encryption(ori);
   string decrypt = v.decryption(encrypt);
   cout << "Original Message: "<<ori<< endl;
   cout << "Encrypted Message: " << encrypt << endl;
   cout << "Decrypted Message: " << decrypt << endl;
}

輸出

Original Message: Thisistutorialspoint
Encrypted Message: PLTUWEXQXZTWMPOTZKBF
Decrypted Message: THISISTUTORIALSPOINT

更新於: 2019年7月30日

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