实验一 古典密码-Vigernere算法
L001001012-古典密码-维吉尼亚密码实验
软件描述
VC6.0
实验环境描述
1、学生机与实验室网络直连;
2、VPC1与实验室网络直连;
3、学生机与VPC1物理链路连通;
预备知识
人们在单一恺撒密码的基础上扩展出多表密码,称为“维吉尼亚”密码。它是由16世纪法国亨利三世王朝的布莱瑟·维吉尼亚发明的。维吉尼亚密码引入了“密钥”的概念,即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换,以此来对抗字频统计。维吉尼亚密码的密钥空间大小为26m,所以即使m的值很小,使用穷尽密钥搜索方法也需要很长的时间。例如,当m=5时,密钥空间大小超过1.1*107,这样的密钥量已经超出了使用手算进行穷尽搜索的能力范验课题名称
L001001012-古典密码-维吉尼亚密码实验
实验目的与要求
维吉尼亚密码是古典密码中非常具有代表的例子。本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的维吉尼亚密码实现及解密程序,通过本实验可以加深理解维吉尼亚密码原理。
实验环境
VPC1(虚拟PC)
Windows XP
VPC1连接要求
维吉尼亚密码引入了“密钥”的概念,即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换,以此来对抗字频统计。假如以上面第一行代表明文字母,左面第一列代表密钥字母,对如下明文加密:
TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION
当选定RELATIONS作为密钥时,加密过程是:明文一个字母为T,第一个密钥字母为R,因此可以找到在R行中代替T的为K,依此类推,得出对应关系如下:
解密流程:
第一步:编号。将A-Z以编号0-25编号;
第二步:获取密钥。举例:wangyuhang;
第三步:密文处理。去掉所有空格;处理后:senxadvyyoikneqywvrekueyals;
信息安全概论1
河南工业大学实验报告
一、实验目的
1、理解简单加密算法的原理;
2、掌握Vigenere密码的原理,完成Vigenere密码加解密程序的编写;
3、通过实验,加深对古典密码体制的了解,掌握对字符进行灵活处理的方法。
二、实验要求
根据Vigenere密码的原理编写程序,对输入的符号串能够根据设置的密钥分别正确实现Vigenere加密和解密功能。
三、实验过程及结果
3.2实验结果如下图所示
3.2.1加密测试数据一:
图1
3.2.2加密测试数据二:
图2
3.2.3解密测试数据一:
图3
3.2.4解密测试数据二:
图4
四、实验总结
在做本实验之前,前一天晚上先预习看了一下,然后到第二天做实验时大概有了思路。
当然在实验中出现了一些问题,譬如,对明文大小写字母转换成密文大小写字母,空格处理等等方面。
后来到中午经过网上搜索和同学讨论,一起解决了这些问题。
做完实验后,我清楚地知道了古典密码的加密方式解密方式,对此我产生了一些兴趣,感觉很有趣。
2023年古典密码实验报告
实验报告一、试验室名称:SimpleSPC信息安全云试验系统二、试验项目名称:古典密码——置换密码三、试验课时:1课时四、试验原理:1) 算法原理a) 置换密码算法是不变化明文字符,而是按照某一规则重新排列消息中旳比特或字符次序,才而实现明文信息旳加密。
将明文中旳字母按照给定旳次序安排在一种矩阵中,然后用根据密钥提供旳次序重新组合矩阵中旳字母,从而形成密文。
其解密过程是根据密钥旳字母数作为列数,将密文按照列、行旳次序写出,再根据密钥给出旳矩阵置换产生新旳矩阵,从而恢复明文。
b) 置换密码(Permutation Cipher),又称换位密码。
算法实行时,明文旳字母保持相似,但次序会被打乱。
置换只不过是一种简朴旳换位,每个置换都可以用一种置换矩阵Ek来表达。
每个置换均有一种与之对应旳逆置换Dk。
置换密码旳特点是仅有一种发送方和接受方懂得旳加密置换(用于加密)及对应旳逆置换(用于解密)。
它是对明文L长字母组中旳字母位置进行重新排列,而每个字母自身并不变化。
c) 设n为一固定整数,P、C和K分别为明文空间、密文空间和密钥空间。
明/密文是长度为n旳字符序列,分别记为X(x1,x2,…,xn)属于P 和Y(y1,y2,…,yn)属于C ,K是定义在{1,2,…,n}旳所有置换构成旳集合。
对任何一种密钥(即一种置换),定义置换如下:加密置换为:解密置换为:上式中,是旳逆置换,密钥空间K旳大小为n!2) 算法参数置换密码算法重要有c、m、k、n四个参数。
c为密文,m是明文,k为密钥,n为模数。
3) 算法流程算法流程。
如图所示五、试验目旳:1)学习置换密码旳原理2)学习置换密码旳算法实现六、试验内容:1.在虚拟机上运行置换密码.exe可执行文献,根据提醒输入明文和密钥,同步检查输出旳解密后旳成果与否与明文一致。
2.学习掌握置换密码旳原理,并根据明文和密钥计算出对应旳加密文,并与程序输出旳成果进行比对,掌握其加密解密旳过程。
实验一 古典密码算法
实验一古典密码算法1、目的使学生认识理解古典密码算法:凯撒密码算法,维吉尼亚密码算法。
2、环境PC 1 台、安装软件VC60、JBuilder8、Delphi7。
3、预备知识1.凯撒密码的过程:表1:字母编码表再用配对字母取代信息里的原始字母位移加密法(shift cipher):模数计算。
E k(x)=(x+k)mod 26,D k(y)=(y –k)mod 26如:k=5;“hello world”加密为:mjqqt….2.维吉尼来密码维吉尼来方阵:(不区分大小写)数学表达式:=+C i P i K i[]([][])%26;验证:V[0,0]=0;V[25,25]=24V[13,12]=25解密:[]([][])%26;P i C i K i =-如:k=”BEST ”;“HELLO WORLD ”加密为:IIDE …. 4字符一组: hellOWOR LD BESTBEST BEST以第一行字母为列标,2行为行标(B ,H )=I ; 解密: IIDE BEST ,明文字母是B 行字母为I 的列号H ,或B 列=I 的行H 。
4、方法和步骤(1)请根据算法的描述和你对算法过程的理解,选用一种编程语言C ,C++,Java,Pascal 来实现凯撒算法,用自己学号的最后起之3位数为密钥,加密自己姓名的全拼,将解密,将密文为结果写于实验报告上。
(2)请根据算法的描述和你对算法过程的理解,选用一种编程语言C,C++,Java,Pascal来实现维吉尼亚算法,用“best”为密钥,加密自己姓名的全拼,将解密,将密文为结果写于实验报告上.附参考源程序:Vigenere.cpp.pdf5、注意算法要实现加密过程和解密过程并对正确性设计验证途径。
古典密码的实验报告
古典密码的实验报告古典密码的实验报告引言:密码学作为一门古老而又神秘的学科,一直以来都吸引着人们的兴趣。
在古代,人们用各种各样的密码来保护重要信息的安全性。
本实验旨在通过实际操作,探索古典密码的加密原理和破解方法,从而深入了解密码学的基本概念和应用。
一、凯撒密码凯撒密码,又称移位密码,是最简单的一种古典密码。
其原理是通过将明文中的每个字母按照一定的规则进行移位,得到密文。
在本实验中,我们选择了一个简单的凯撒密码进行破解。
首先,我们选择了一段明文:“HELLO WORLD”,并将其按照凯撒密码的规则进行移位,假设移位数为3,则得到密文:“KHOOR ZRUOG”。
接下来,我们尝试使用暴力破解的方法来还原明文。
通过尝试不同的移位数,我们发现当移位数为3时,得到的明文与原文完全一致。
这表明我们成功地破解了凯撒密码,并还原了原始的明文。
二、维吉尼亚密码维吉尼亚密码是一种基于多个凯撒密码组合而成的密码算法。
其原理是通过使用不同的移位数对明文进行加密,从而增加了密码的复杂度。
在本实验中,我们选择了一段明文:“CRYPTOGRAPHY”,并使用维吉尼亚密码进行加密。
我们选择了一个关键词“KEY”作为加密密钥。
首先,我们将关键词“KEY”重复至与明文长度相同,得到“KEYKEYKEYKEYK”。
然后,将明文中的每个字母与关键词中对应位置的字母进行凯撒密码的移位操作。
经过加密后,我们得到了密文:“LXFOPVEFRNHR”。
接下来,我们尝试使用破解方法来还原明文。
通过尝试不同的关键词和移位数的组合,我们发现当关键词为“KEY”且移位数为3时,得到的明文与原文完全一致。
这表明我们成功地破解了维吉尼亚密码,并还原了原始的明文。
三、栅栏密码栅栏密码是一种基于换位操作的密码算法。
其原理是通过将明文中的字母按照一定的规则进行重新排列,得到密文。
在本实验中,我们选择了一段明文:“HELLO WORLD”,并使用栅栏密码进行加密。
古典算法加密实验报告
一、实验目的通过本次实验,掌握古典加密算法的基本原理和实现方法,加深对古典加密算法的理解,提高编程能力。
二、实验内容本次实验主要涉及以下古典加密算法:1. 仿射密码2. 单表代替密码3. 维吉尼亚密码三、实验原理1. 仿射密码仿射密码是一种单字母替换密码,其加密原理为将明文进行0~25字母编码,按照加密公式计算出密文对应位置的字母编码,最后从密文的字母编码还原出密文对应位置的字母。
解密原理与加密原理相反。
2. 单表代替密码单表代替密码的加密原理为利用代替表,将明文中的每个字符映射到密文。
解密原理为对代替表进行反向查找,由密文映射回明文。
3. 维吉尼亚密码维吉尼亚密码的加密原理为通过加密方程Ci = (pi k(i mod m)) mod 26,由明文得到密文。
解密原理为解密过程是加密过程的逆过程,通过解密方程pi = (Ci k(i mod m)) mod 26。
四、实验步骤1. 仿射密码(1)编写加密函数encrypt,输入明文和密钥a、b,输出密文。
(2)编写解密函数decrypt,输入密文和密钥a、b,输出明文。
(3)测试加密和解密函数,验证其正确性。
2. 单表代替密码(1)编写加密函数subencrypt,输入明文和代替表,输出密文。
(2)编写解密函数subdecrypt,输入密文和代替表,输出明文。
(3)测试加密和解密函数,验证其正确性。
3. 维吉尼亚密码(1)编写加密函数vigenereencrypt,输入明文和密钥,输出密文。
(2)编写解密函数vigeneredecrypt,输入密文和密钥,输出明文。
(3)测试加密和解密函数,验证其正确性。
五、实验结果与分析1. 仿射密码通过编写encrypt和解密函数,成功实现了仿射密码的加密和解密过程。
实验结果表明,加密和解密函数运行正常,能够正确转换明文和密文。
2. 单表代替密码通过编写subencrypt和解密函数,成功实现了单表代替密码的加密和解密过程。
K_实验一 古典密码实验
实验一古典密码学若干算法实验名称:古典密码学若干算法实验类型: 验证性实验学时:4适用对象: 信息安全专业、计算机网络一、实验目的学习常见的古典密码学算法,通过编程实现替代密码算法和置换密码算法,加深对古典密码体制的了解,为深入学习密码学奠定基础,并学习到经典密码学算法中常见的一些方法和策略。
二、实验要求(1) 实现移位密码;(2) 实现替换密码;(3) 实现Vigenere密码(选做);(4) 实现置换密码(换位密码);(5) 对每一种密码,编写加密字符串和加密文件的两种算法并进行实验。
(5) 撰写规范的实验报告。
三、实验原理古典密码算法曾被广泛应用,大都比较简单,可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。
下面以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。
替代密码典型的表现形式有: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。
关键词加密法就是一种典型的单表代换方法。
它通过下述两步来构造(生成对应关系)。
这里以ASCII码-256个字母表为例:(1) 选择一个关键词,如果该关键词有重复的字母,去除第一次出现之外的所有相同的字母。
例如:关键词为:“This is the Key.”则使用:“This teKy.”。
(2)将该关键词写在字母表的下方,并用字母表的其他字母按标准的顺序写余下的空间。
例如:以下两个算法为根据关键词theKey,来生成上面的加密密钥 KEY,然后对相应的数据进行加密。
// KeyEncrypt.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
实验一 古典密码-Vigernere算法
int word_length = strlen(word);
int i, j, k;
for(i = 0; i < word_length; i++)
{
j = i % key_length;
if (word[i] >= 'a' && word[i] <= 'z')
{
k = word[i] - 'a';
k = (k + key[j] - 'A') % 26;
text[i] = k + 'a';
}
else if (word[i] >= 'A' && word[i] <= 'Z')
{
k = word[i] - 'A';
k = (k + key[j] - 'A') % 26;
Vigenere加密
图1Vigenere加密结果
2、Vigenere解密
图2Vigenere解密结果(输入正确密钥)
图3Vigenere解密结果(输入错误密钥)
四,实验中的问题及心得
示范源程序在DEV C++ 上运行时存在一个不足,就是选择输入错误时加密文件和秘钥输入后会提示输入错误,但不会在进行输入程序就结束了,所以我对代码进行部分调整,使选择输入错误时,继续输入字符串和秘钥,然后报错后可以重新选择输入。本次试验主要是要加深对古典密码体制的了解,掌握对字符进行灵活处理的方法。根据Vigenere密码的原理编写程序,对输入的符号串能够根据设置的密钥分别正确实现Vigenere加密和解密功能,由于长时间没有进行编程训练,一些以前掌握的编程技巧现在都不熟悉了,作为计算机专业的学生,还是要注意平时的训练,熟能生巧。
古典密码实验报告
哈尔滨工程大学实验报告实验名称:古典密码算法班级:学号:姓名:实验时间: 2014年4月成绩:指导教师:实验室名称:哈尔滨工程大学实验室与资产管理处制一、实验名称古典密码算法二、实验目的通过编程实现经典的代替密码算法和置换密码,包括移位密码、维吉尼亚密码、周期置换密码、列置换密码,加深对代替技术的了解,为现代分组密码实验奠定基础。
三、实验环境(实验所使用的器件、仪器设备名称及规格)运行Windows 或Linux 操作系统的PC 机,具有gcc(Linux)、VC(Windows)等C 语言编译环境。
四、实验任务及其要求(1)根据实验原理部分对移位密码的介绍,自己创建明文信息,并选择一个密钥,编写移位密码的实现程序,实现加密和解密操作。
(2)根据实验原理部分对维吉尼亚密码的介绍,自己创建明文信息,并选择一个密钥,编写维吉尼亚密码的实现程序,实现加密和解密操作。
(3)根据实验原理部分对周期置换密码的介绍,自己创建明文信息,并选择一个密钥,编写周期置换密码的实现程序,实现加密和解密操作。
(4)根据实验原理部分对列置换密码的介绍,自己创建明文信息,并选择一个密钥,编写列置换密码的实现程序,实现加密和解密操作。
五、实验设计(包括原理图、真值表、分析及简化过程、卡诺图、源代码等)1.移位密码移位密码(Shift Cipher)是一种典型的单表替代密码,也称为加法密码。
移位密码的加密方法就是将明文中的每个字母用其在字母表后面的第k 个字母替代,它的加密过程可以表示为: c = (m + k) mod n其中,m 为明文字母在字母表中的位置数;n 为字母表中的字母总数;k 为密钥;c 为密文字母在字母表中对应的位置数。
相应的,移位密码的解密过程可以表示为:m = (c - k) mod n移位密码的一个典型代表就是凯撒密码(Ceaser Cipher),它是k=3 时的移位密码。
使用英文字母表的撒密码的加(解)密可以表示为:m = (c + 3) mod 26 m = (c - 3) mod 26,例如,明文:attacks at nine am密钥:3加密:将明文分组对每一个密文字母,依英文字母表,用其右的第 3 个字母代替密文: dwwdfnv dw qlqh dp另外,使用凯撒密码加密后的密文“dwwdfnvdwilyhsp”,其明文为“attacks at five pm”。
课堂实验一:vigenere加密与验证
vigenere加密密钥:stick(长度为5)明文:Almost all people work hard for success, but not all people can success. Many people ask how to make success. I think the answer is persistence. The way to success is full of failure and difficulty. People should never give up when meet them.AlmostallpeopleworkhardforsuccessbutnotallpeoplecansuccessManypeopleaskhowtomakesuccessI thinktheanswerispersistenceThewaytosuccessisfulloffailureanddifficultyPeopleshouldnevergiveup whenmeetthem密文:seuqc lttnz whxno ohzmr sklhy jlcem wlade lgwvk dexgyhemek flcem wlaok frxgy hemcc cawyd gfimo knkeo klqvragsvr wtvug wkquz wkakc lxveo lamyk qmwue uvmuc alnwvdhnhk aecto sglfs xyqee dmgro gitgc zhcnn fxdgb ybdgehppgx exmvd zxu解题步骤:<一>、使用CAP4软件,把密文复制进“ciphertext”中;<二>、运行“polyalphabetic tools”中的“Kasisiki”,点击“Run”得出该密文的关键字组长为5,如下:1、根据<二>运行的结果,使用普通的“vigenere”解密法,进行解密:执行“polyalphabetic Tools”中的“Low Frequency Analysis”,在“Key Word length”中输入“5”,得出最有可能关键词为“stiak”,如下:②由于知道该密文是使用Vigenere加密法而成的,所以接着运行“cipher”中的“Vigenere”进行解密。
现代密码学——古典密码算法(实验报告)
安全SnoWolF/百度B英俊制作课程名称现代密码学实验实验项目名称古典密码算法练习一 Caesar密码加密时每一个字母向前推移k位,例如当k=5时,置换表如表2所示。
表2 Caesar置换表于是对于明文:datasecurityhasevolvedrapidly经过加密后就可以得到密文:IFYFXJHZWNYDMFXJATQAJIWFUNIQD若令26个字母分别对应整数0~25,如表3所示。
表3 Caesar置换表则Caesar加密变换实际上是:c=(m+k)mod26其中m是明文对应的数据,c是与明文对应的密文数据,k是加密用的参数,也称为密钥。
很容易得到相应的Caesar解密变换是:m=D(c)=(c–k)mod26例如明文:datasecurity对应的数据序列:301901842201781924当k=5时经过加密变换得到密文序列:852452397252213243对应的密文为:IFYFXJHZWNYD【实验步骤】本练习主机A、B为一组,C、D为一组,E、F为一组。
首先使用“快照X”恢复Windows系统环境。
一.手动完成Caesar密码(1) 在实验原理部分我们已经了解了Caesar密码的基本原理,那么请同学们写出当密钥k=3时,对应明文:data security has evolved rapidly的密文: GDWD VHFXULWB KDV HYROYHG UDSLGOB 。
(2) 进入实验平台,单击工具栏中的“密码工具”按钮,启动密码工具,在向导区点击“Caesar密码”。
在明文输入区输入明文:data security has evolved rapidly。
将密钥k调节到3,查看相应的密文,并与你手动加密的密文进行比较。
请根据密钥验证密文与明文对应关系是否正确。
二.Caesar加密(1) 进入“加密解密”|“Caesar密码”视图,在明文输入区输入明文(明文应为英文),单击“加密”按钮进行加密。
Vigenere加密
实验报告表格例实验1(Vigenere算法)的源代码如下:#include<iostream>using namespace std;int tt(){chartable[27]={'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'};int w,k,q;w=k=q=0;char miyao[10];//={'n','i','c','e','d','a','y'};cout<<"请输入密钥,且密钥的个数小于10个"<<endl;//for(int i=0;i<9;i++)//{cin>>miyao;//w++;char minwen[20],miwen[20];cout<<"请输入需要加密的明文,且明文的长度一次不能超过19个字母"<<endl;//for(int j=0;j<19;j++)cout<<"明文:";cin>>minwen;cout<<"输入的明文加密后的密文如下"<<endl;for(int p=0;minwen[p]!='\0';p++){if(miyao[q]=='\0'){q=0; k=((minwen[p]-97)+(miyao[q]-97))%26;//miwen[p]=table[k];cout<<table[k];}else{k=((minwen[p]-97)+(miyao[q]-97))%26;//miwen[p]=table[k];cout<<table[k];}q++;}cout<<endl;//加密完成,下面是解密的过程;cout<<"如果想解密请输入加密后的密文"<<endl; cout<<"密文:";cin>>miwen;cout<<"解密后的明文如下"<<endl;int t=0;for(int i=0;miwen[i]!='\0';i++){if(miyao[t]=='\0'){t=0;k=(((miwen[i]-97)+26)-(miyao[t]-97))%26;cout<<table[k];}else{k=(((miwen[i]-97)+26)-(miyao[t]-97))%26;cout<<table[k];}t++;}cout<<endl;//cout<<miwen<<endl;//cout<<minwen<<endl;return 0;}int main(){ tt();//char a[8];//for(int i=0;i<7;i++)//cin>>a;//for(int j=0;a[j]!='\0';j++)//cout<<a[j]<<endl;return 0;}实验过程如图所示:实验体会:本次实验是对Vigenere算法的设计,Vigenere算法的原理就是通过26个英文字母之间在密钥的限定下进行转换,而完成的加密。
实验一古典密码算法实验
运行windows或linux操作系统的PC机,具有gcc(linux)、VC(windows)等C语言编译环境。
3、实验原理
古典密码算法历史上曾被广泛应用,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。
M yrtg bd oiru jtwb fsl dw uwdu ej ssuaxipv.
Zmvp qlwk zmuptz!
Qruc
10.11.2003
五、实验指导与数据处理:
1.用凯撒密码加密:
解密:
2.使用维吉尼亚密码加密:
使用维吉尼亚密码解密:
对附录1中密文进行解密(密钥为decipher):
Dear doctor:
1.替代密码
替代密码算法的原理是使用替代法进行加密,就是将明文中的字符用其它字符替代后形成密文。例如:明文字母a、b、c、d,用D、E、F、G做对应替换后形成密文。
替代密码包括多种类型,如单表替代密码、多明码替代密码、多字母替代密码、多表替代密码等。下面我们介绍一种典型的替代密码。
(1)恺撒(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此字符在字母表中后面第k个字母替代。它的加密过程可以表示为下面的函数:
(2)维吉尼亚(Vigenere)密码Vigenere密码是由法国密码学家Blaisede Vigenere于1858年提出的,它是一种以移位代换为基础的周期代换密码。
称k=(k1,k2,…,km)为长为m的密钥字。密钥量为26m,所以对一个相当小的m值,穷举密钥法进行分析破解也需要很长的时间。若m=5,则密钥空间大小超过1.1*107,手工搜索也不容易。当明文串的长度大于m时,可将明文串按m一组分段,然后再逐段使用密钥字k。
c语言vigenère密码的综合题
C语言Vigenère密码的综合题一、概述Vigenère密码是一种多表密码,是由法国人布拉瓦·德维热纳于1553年发明的。
它是基于字母表的轮换和偏移来实现加密与解密的。
Vigenère密码算法的核心思想是使用一个密钥串来进行加密和解密操作,相比传统的凯撒密码,Vigenère密码更加安全可靠。
在C语言中实现Vigenère密码算法可以帮助我们更好地了解密码学和算法设计的相关知识。
二、Vigenère密码的原理Vigenère密码算法的核心原理是利用关键词对明文进行分组加密,具体步骤如下:1.确定关键词,将明文和关键词转换为阿拉伯数字表达方式。
2.将关键词复制至与明文长度相等的长度。
3.按照两者的数值进行加法计算。
4.将计算结果对26取模。
5.将计算结果转换为字符形式。
6.将加密后的字符拼接成密文。
三、Vigenère密码的具体实现在C语言中实现Vigenère密码算法需要考虑以下几个关键步骤:1. 输入明文和关键词。
2. 将明文和关键词转换为阿拉伯数字表达方式。
3. 判断明文和关键词的长度以便确定循环加密。
4. 进行加密计算。
5. 输出密文。
四、示例代码下面是一个简单的C语言示例代码,实现了Vigenère密码的加密操作:```c#include <stdio.h>#include <string.h>void encrypt(char* pl本人n, char* key) {int plen = strlen(pl本人n);int klen = strlen(key);for (int i = 0; i < plen; i++) {pl本人n[i] = ((pl本人n[i] - 'A' + key[i klen] - 'A') 26) + 'A'; }}int m本人n() {char pl本人n[100];char key[100];printf("请输入明文:");scanf("s", pl本人n);printf("请输入关键词:");scanf("s", key);encrypt(pl本人n, key);printf("加密后的密文为:s\n", pl本人n);return 0;}```五、总结Vigenère密码算法是一种经典的密码算法,通过使用关键词对明文进行分组加密,可以有效提高密码的安全性。
实验一古典密码-Vigernere算法实验-2017
实验⼀古典密码-Vigernere算法实验-2017实验⼀古典密码-Vigenere算法⼀、实验⽬的1、理解简单加密算法的原理;2、掌握Vigenere密码的原理,完成Vigenere密码加解密程序的编写;3、通过实验,加深对古典密码体制的了解,掌握对字符进⾏灵活处理的⽅法。
⼆、实验预习提⽰1、多表代换密码多表代换密码是指以⼀系列(两个以上)代换表⼀次对明⽂消息空间中的明⽂消息元素进⾏代换的加密⽅法。
如果代换序列为⾮周期的⽆限序列,即对每个明⽂字母都采⽤不同的代换表(或密钥)进⾏加密,则相应的密码称为⼀次⼀密钥密码。
⼀次⼀密钥密码是理论上唯⼀不可破译的密码,可称为是⽆条件安全的。
如果⼀个密码体制被称为是⽆条件安全的,即是指即便提供⽆穷的计算资源,密码分析者也⽆法攻破该密码体制。
如果⼀个密码体制被称为是计算安全的,则是指密码分析者根据可利⽤的资源⽆法攻破该密码体制。
由于⼀次⼀密钥密码需要的密钥量和明⽂消息长度相同,因⽽难以⼴泛使⽤。
为了减少密钥量,在实际应⽤中多采⽤周期多表代换密码,即代换表个数有限,重复地使⽤。
典型的多表代换密码包括维吉尼亚(Vigenere)密码、博福特(Beaufort)密码、滚动密钥(running-key)密码、弗纳姆(Vernam)密码和转轮(rotor machine)密码等。
2、Vigenere密码概述Vigenere密码译为维吉尼亚密码或维热纳尔密码,维吉尼亚密码曾多次被发明。
该⽅法最早记录在吉奥万?巴蒂斯塔?贝拉索(Giovan Battista Bellaso)于1553年所著的书《吉奥万?巴蒂斯塔?贝拉索先⽣的密码》(意⼤利语:La cifra del. Sig. Giovan Battista Bellaso)中。
然⽽,后来在19世纪时被误传为是法国外交官布莱斯?德?维吉尼亚(Blaise De Vigenère)所创造,因此现在被称为“维吉尼亚密码”。
实验一 古典密码Vigenere 实验报告
实验环境
实验 内容
1、根据实验原理部分对 Vigenere 密码算法的介绍,编写 Vigenere 加密算法的实现 程序,要求:用户从键盘输入密钥 k 和任意的明文信息,输出相应的密文。
2、针对以上加密程序段,编程实现解密。要求:解密的对象就是上一程序段的输 出结果。 要求: 上述密码算法的实现程序命名为 vigenere.c, 分别提供加、 解密函数: encrypt( ) 和 decrypt( ) 。
实验名称
古典密码算法
通过编程实现 Vigenere 密码的加、解密算法,加深对古典密码体制的了解,为
实验目的 深入学习密码学奠定基础。
Vigenere 体制是 1586 年由法国密码学家 Blaise de Vigenere 发明的多表简单加法 密码。 设明文 m = m1 m2 L mn ,密钥
k = k1 k 2 L k n ,
则密文
c = E k (m) = c1 c 2 L c n
实验原理
其中ci = (mi + k i )mod26, i = 1,2,L, n.
当密钥的长度比明文短时,密钥可以周期性的重复使用,直至完成文中 每个字母的加密。
运行 Windows 操作系统的 PC 机,具有 VC++ 6.0 语言编译环境。
实 验 过 程
实验 结果 示例
实验 心得
学号姓名班级时间成绩实验名称古典密码算法实验目的通过编程实现vigenere密码的加解密算法加深对古典密码体制的了解为深入学习密码学奠定基础
陕西师范大学数学与信息科学学院 信 息 安 全 实 验 报 告
学号________姓名 姓名________ 班级 班级________ 时间 时间________ 成绩 成绩_______ 学号 姓名
vigenere加密算法例题
vigenere加密算法例题以下是一个Vigenere 加密算法的例题,假设要加密的消息为"Hello, World!",密钥为"QWER":```$ cat message.txtHello, World!$ cat key.txtQWER$ python encrypt.pyKXJYTUVKGIUFNYA$ cat encrypted.txtKXJYTUVKGIUFNYA$```加密过程如下:1. 将密钥和消息分别读入内存,并将它们按照字母顺序排序,以便后续处理。
2. 创建一个长度为密钥长度的随机数组,用于存储加密后的结果。
3. 遍历密钥和消息中的每个字符,如果是字母,则将其与加密表中对应的字母进行异或运算。
4. 如果加密后的结果是一个字母,则将其与加密表中对应的字母进行异或运算。
5. 如果加密后的结果是一个数字,则将其转换为对应的字母,并将其与加密表中对应的字母进行异或运算。
6. 将加密后的结果写入输出文件。
下面是一个Python 的实现代码:```pythonimport randomdef vigenere_encrypt(message, key):# 将密钥和消息按照字母顺序排序sorted_message = ''.join(sorted(message))sorted_key = ''.join(sorted(key))# 创建一个长度为密钥长度的随机数组cipher_table = [chr(65 + random.randint(0, 25)) for i in range(len(sorted_key))]# 加密消息encrypted_message = []for char in sorted_message:if char.isalpha():encrypted_char = chr((ord(char) ^ ord(cipher_table[len(sorted_key) - i - 1])) & 0xff)encrypted_message.append(encrypted_char)elif char.isdigit():encrypted_char = chr((ord(char) - 48) % 26 + 65)encrypted_message.append(encrypted_char)else:encrypted_message.append(char)# 将加密后的结果写入输出文件with open('encrypted.txt', 'w') as f:f.write(''.join(encrypted_message))vigenere_encrypt('Hello, World!', 'QWER')```在上述代码中,我们首先将密钥和消息按照字母顺序排序,然后创建一个长度为密钥长度的随机数组,用于存储加密后的结果。
Vigenere密码加密、解密算法实现
Vigenere密码加密、解密算法实现//DsVigenere.cpp 穷举搜索法破解Vigenere#include<iostream>#include<fstream>#include<string>#include<cstdlib> //#include<stdlib.h>#include<windows.h>using namespace std;////data structureconst int pmsize=1000;//the maximum length of the plaintext//int i=0,j=0; //global variablechar p[pmsize]={'\0'},k[100]={'\0'},c[pmsize]={'\0'};//p,k,c memories plainrtext,ciphertext and cipher////preparing before beginingvoid prepare(){cout<<endl;cout<<" "<<"穷举法破解Vigenere密码程序"<<endl;cout<<" "<<"设计者:刘懿"<<endl;cout<<" "<<"[2010.5.23]"<<endl;cout<<"==========================================================="<<endl;//judge whether entering the plaintext&cipher;char judge='Y';cout<<"Please sure wether you have entered the plaintext&cipher"<<endl<<"with the txt form (enter Y/N):";cin>>judge;if(judge=='N'||judge=='n'){cout<<"Please enter the plaintext&cipher with the txt form Firstly!"<<endl;exit(1);}}////init datavoid init(){//read the plaintext&cipher from txt fileifstream ifs1,ifs2;if(!ifs1||!ifs2) //exit program if ifstream could not pen file{cerr<<"File could not be opened"<<endl;exit(1);}ifs1.open("plaintext1.txt");ifs1.read(p,sizeof(p));ifs1.close();ifs2.open("ciphertext1.txt");ifs2.read(c,sizeof(c));ifs2.close();cout<<"The plaintext is:"<<endl<<p<<endl;cout<<"The ciphertext is:"<<endl<<c<<endl;}////Remove spaces in the arrays p&cvoid Rspace(){int i=0,j=0;for(i=0;p[i]!='\0';i++){if(p[i]==' '){for(j=i;p[j+1]!='\0';j++)p[j]=p[j+1];p[j]='\0';}}for(i=0;c[i]!='\0';i++){if(c[i]==' '){for(j=i;c[j+1]!='\0';j++)c[j]=c[j+1];c[j]='\0 ';}}}//Crack the plaintextvoid Dcipher(){int number=0;for(int i=0;p[i]!='\0';i++) //dssolve the keys by brute force{for(int word='a';word<='z';word++){if(c[i]==(word-'a'+(p[i]-'a'))%26+'a'){k[number]=word;number++;}}}for(int flag=1;flag<number;flag++) //delete the repeated cipherif(k[0]==k[flag])k[flag]='\0';}////output the results and delete the plaintext&cipher in the plaintext.txt&key.txtvoid out(){cout<<"The key is:"<<endl<<k<<endl;//ofstream del1("plaintext.txt",ios_base::trunc); //delete the plaintext//ofstream del2("key.txt",ios_base::trunc); //delete the key}///////////////////////////////////////////////////////////int main(){int istart,istop;prepare();istart=GetTickCount();init();Rspace();//Remove spaces in the arraysDcipher();out();istop=GetTickCount();cout<<"Time spent on this program(Except for the course of preparing) is "<<istop-istart<<" ms"<<endl; system("pause");return 0;}密码学实验时写的代码://Vigenere.cpp Vigenere密码加密#include<iostream>#include<fstream>#include<string>#include<cstdlib>#include<windows.h>using namespace std;////data structureconst int pmsize=1000;//the maximum length of the plaintextint i=0,j=0,t=0; //global variablechar p[pmsize]={'\0'},k[100]={'\0'},c[pmsize]={'\0'};//p,k,c memories plainrtext,ciphertext and cipher////preparing before beginingvoid prepare(){cout<<endl;cout<<" "<<"Vigenere加密密码程序"<<endl;cout<<" "<<"设计者:刘懿"<<endl;cout<<" "<<"[2010.5.23]"<<endl;cout<<"========================================================="<<endl;//judge whether entering the plaintext&cipher;char judge='Y';cout<<"Please sure wether you have entered the plaintext&cipher"<<endl<<"with the plaintext.txt&key.txt (enter Y/N):";cin>>judge;if(judge=='N'||judge=='n'){cout<<"Please enter the plaintext&cipher with the txt form Firstly!"<<endl;exit(1);}}////init datavoid init() //read the plaintext&cipher from txt file{ifstream ifs1,ifs2;if(!ifs1||!ifs2) //exit program if ifstream could not pen file{cerr<<"File could not be opened"<<endl;exit(1);}ifs1.open("plaintext.txt");ifs1.read(p,sizeof(p));ifs1.close();ifs2.open("key.txt");ifs2.read(k,sizeof(k));ifs2.close();cout<<"The plaintext is:"<<endl<<p<<endl;}////Remove spaces in the arrays p&kvoid Rspace(){for(i=0;p[i]!='\0';i++){if(p[i]==' '){for(j=i;p[j+1]!='\0';j++)p[j]=p[j+1];p[j]='\0';}}for(i=0;k[i]!='\0';i++){if(k[i]==' '){for(j=i;k[j+1]!='\0';j++)k[j]=k[j+1];k[j]='\0 ';}}}//Encrypt the plaintextvoid Encrypt(){for(i=0;p[i]!='\0';i++) //Encrypt the plaintextc[i]=(k[i%strlen(k)]-'a'+(p[i]-'a'))%26+'a';}////output the results and delete the plaintext&cipher in the plaintext.txt&key.txtvoid out(){cout<<"The ciphertext is:"<<endl<<c<<endl;ofstream del1("plaintext.txt",ios_base::trunc); //delete the plaintextofstream del2("key.txt",ios_base::trunc); //delete the key}///////////////////////////////////////////////////////////int main(){int istart,istop;prepare();istart=GetTickCount();init();Rspace();//Remove spaces in the arraysEncrypt();out();istop=GetTickCount();cout<<"Time spent on this program(Except for the course of preparing) is "<<istop-istart<<" ms"<<endl; system("pause");return 0;}。
古典密码1
定义:如果a (x )·b (x )=1 mod p (x ),称a (x )是b (x )的乘法逆元乘法逆元记为1()()mod ()b x a x p x −=古典密码•古典密码对于今天来说,是极不安全的,是极易破解的,但其基本方法仍然是近、现代密码学的基础。
•古典密码运用的两种基本技术:–代换法:将明文字母替换成其他字母、数字或符号–置换法:明文的字母保持相同,但顺序被打乱1. 代换密码–通常建立一个替换表.加密时将需要加密的明文依次通过查表,替换为相应的字符,即密文。
–代换密码可以分为两类:¾单表代换对明文消息中出现的同一个字母.在加密时都用同一个固定的字母来代换。
如,移位密码、仿射密码¾多表代换明文消息中出现的同一个字母,在加密时不是完全被同一个固定的字母代换,而是根据其出现的位置次序,用不同的字母代换。
如,维吉利亚密码、P1ayfair密码。
如,明文: hello密文: YATTR 明文: hello密文: ABNZF←可能是单表代换←不是单表代换()()mod k c E m m k q ==+加密变换:{0,1,2,,1}q q =−]"选定常数q 和k (密钥)()()mod k m D c c k q==−解密变换:明文空间=密文空间=1)加法密码:(1) 单表代换密码2)移位密码()()mod 26k c E m m k ==+加密变换:26{0,1,2,,25}=]"()()mod 26k m D c c k ==−解密变换:明文空间=密文空间=移位密码的一个典型代表就是Caesar 密码.它是移位密码当k =3时的特例, 密钥k英文字母被编码为该字母的序号英文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 数字0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24253()(3)(mod 26),025c E m m m ==+≤≤加密变换:解密变换:3()(3)(mod 26),025m D c c c ==−≤≤3) Caesar 密码(恺撒密码)——是加法密码其密钥k =3定义如下变换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 D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C例. 设明文消息为:I am mine ,试用恺撒密码对其进行加密,然后再进行解密。
维吉尼亚算法_实验报告
一、实验目的1. 理解维吉尼亚密码算法的原理和加密解密过程。
2. 掌握维吉尼亚密码算法的编程实现。
3. 通过实验,提高对密码学基础知识的理解和应用能力。
二、实验原理维吉尼亚密码算法是一种多表密码,由法国密码学家布莱斯·德·维吉尼亚(Blaise de Vigenère)于16世纪提出。
该算法利用一个密钥来生成一系列凯撒密码,通过将这些凯撒密码依次应用于明文,实现对明文的加密。
加密过程如下:1. 编号:将A-Z以编号0-25编号;2. 选取密钥:举例:wangyuhang;3. 明文处理:去掉所有空格;4. 密钥处理:将密钥重复排列;5. 加密:将明文每个字母和密钥对应位置的字母相加(mod 26),得到新的字母;6. 输出密文。
解密过程如下:1. 编号:将A-Z以编号0-25编号;2. 获取密钥:举例:wangyuhang;3. 密文处理:去掉所有空格;4. 密钥处理:将密钥重复排列;5. 解密:将密文每个字母和密钥对应位置的字母相减(mod 26),得到原始明文;6. 输出明文。
三、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C++3. 开发工具:Visual Studio 2019四、实验步骤1. 创建一个名为“VigenereCipher”的C++项目。
2. 在项目中创建一个名为“VigenereCipher.h”的头文件,用于声明加密和解密函数。
3. 在项目中创建一个名为“VigenereCipher.cpp”的源文件,用于实现加密和解密函数。
4. 在项目中创建一个名为“main.cpp”的主程序文件,用于调用加密和解密函数,并进行测试。
5. 编写代码实现以下功能:(1)将明文和密钥转换为数字编码;(2)将数字编码相加(加密)或相减(解密)(mod 26);(3)将数字编码转换回字母编码;(4)输出加密后的密文和解密后的明文。
五、实验结果与分析1. 加密过程输入明文:we are discovered save yourself密钥:wangyuhang输出密文:senxadvyyoikneqywvrekueyals2. 解密过程输入密文:senxadvyyoikneqywvrekueyals密钥:wangyuhang输出明文:wearediscoveredsaveyourself通过实验,验证了维吉尼亚密码算法的正确性和实用性。
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}
else
{
text[i] = word[i];
}
}
text[i] = '\0';
printf("Encrypt string:");
puts(text);
}
//Vigenere解密
void VigenereDecript(char en_word[], char key[])
int i, j;
//初始化Vigenere方阵
for(i = 1; i < 27; i++)
{
for(j = 1; j < 27; j++)
{
square[i][j]= 63 + i + j;
if(square[i][j] > 90)
{
square[i][j] = square[i][j] - 26;
int key_length = strlen(key);
int word_length = strlen(word);
int i, j, k;
for(i = 0; i < word_length; i++)
{
j = i % key_length;
if (word[i] >= 'a' && word[i] <= 'z')
三,实验过程及内容
源程序
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#define BUF_MAX 100
static int square[27][27];
//密钥统一转换为大写字母
void UpperKey(char key[])
{
int key_length = strlen(key);
{
VigenereEncrypt(str, key);
break;}
else if(j==2)
{
VigenereDecript(str,key);
break;}
else
{
printf("输入错误,重新输入:\n");
}
}
fflush(stdin);
printf("Please input a string:");
i = 0;
do
{
scanf("%c", &ch);
str[i++] = ch;
}
while (ch != '\n' && i < BUF_MAX);
printf("Please input the key:");
scanf("%s",key);
UpperKey(key);
return 0;
}
程序运行结果:
实验
班级:学号:姓名:
一、实验目的
1、理解简单加密算法的原理;
2、掌握Vigenere密码的原理,完成Vigenere密码加解密程序的编写;
3、通过实验,加深对古典密码体制的了解,掌握对字符进行灵活处理的方法。
二,实验要求
根据Vigenere密码的原理编写程序,对输入的符号串能够根据设置的密钥分别正确实现Vigenere加密和解密功能。
for(int i = 0; i < key_length; i++)
{
if (key[i] >= 'a' && key[i] <= 'z')
{
key[i] -= 32;
}
}
}
//Vigenere加密
void VigenereEncrypt(char word[], char key[])
{
chaபைடு நூலகம் text[BUF_MAX];
Vigenere加密
图1Vigenere加密结果
2、Vigenere解密
图2Vigenere解密结果(输入正确密钥)
图3Vigenere解密结果(输入错误密钥)
四,实验中的问题及心得
示范源程序在DEV C++ 上运行时存在一个不足,就是选择输入错误时加密文件和秘钥输入后会提示输入错误,但不会在进行输入程序就结束了,所以我对代码进行部分调整,使选择输入错误时,继续输入字符串和秘钥,然后报错后可以重新选择输入。本次试验主要是要加深对古典密码体制的了解,掌握对字符进行灵活处理的方法。根据Vigenere密码的原理编写程序,对输入的符号串能够根据设置的密钥分别正确实现Vigenere加密和解密功能,由于长时间没有进行编程训练,一些以前掌握的编程技巧现在都不熟悉了,作为计算机专业的学生,还是要注意平时的训练,熟能生巧。
{
k = en_word[i] - 'a';
k = (k - (key[j] - 'A') + 26) % 26;
word[i] = k + 'a';
}
else if (en_word[i] >= 'A' && en_word[i] <= 'Z')
{
k = en_word[i] - 'A';
k = (k - (key[j] - 'A') + 26) % 26;
}
}
}
printf("\nVigenere Code");
printf("\n1:Encryption");
printf("\n2:Decryption");
printf("\nPlease input your choose:");
for(i=0; ; i++){
scanf("%d", &j);
if (j==1)
word[i] = k + 'A';
}
else
{
word[i] = en_word[i];
}
}
word[i]='\0';
printf("Decrypt string:");
puts(word);
}
int main(void)
{
char key[BUF_MAX], ch;
char str[BUF_MAX] = {'\0'};
{
k = word[i] - 'a';
k = (k + key[j] - 'A') % 26;
text[i] = k + 'a';
}
else if (word[i] >= 'A' && word[i] <= 'Z')
{
k = word[i] - 'A';
k = (k + key[j] - 'A') % 26;
{
char word[BUF_MAX];
int key_length = strlen(key);
int word_length = strlen(en_word);
int i, j, k;
for(i = 0; i < word_length; i++)
{
j = i % key_length;
if (en_word[i] >= 'a' && en_word[i] <= 'z')