实验一 古典密码Vigenere 实验报告
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。
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。
vigenere密码原理
vigenere密码原理维吉尼亚密码（Vigenère cipher）是一种经典的多表密码算法，它采用了简单的替换方法和关键字循环。
维吉尼亚密码最早由法国人布莱克默（Blaise de Vigenère）在16世纪中期创造，并且在欧洲多个国家使用了数百年。
它是最早并且最著名的使用重复密钥的多表密码之一。
维吉尼亚密码是一种多表密码，这意味着它使用了一系列的字母表来进行替换。
维吉尼亚密码的加密过程通过将明文字符替换成密文字符来实现。
不同于凯撒密码只使用一个固定的替换规则，维吉尼亚密码使用一系列的凯撒密码来实现，这些凯撒密码都是通过关键字生成的。
维吉尼亚密码使用一个关键字作为循环的密钥，该关键字会重复直到与明文长度相等。
例如，如果明文是"HELLO"且关键字是"KEY"，则关键字会重复直到与明文长度相等，即"KEYKE"。
然后，关键字中的每个字母会与明文中的相应字母进行替换。
替换的方法是将明文字母与关键字字母在字母表中的位置相加，并且对字母表的长度取模。
最后，将得到的结果字母替换掉对应的明文字母，从而得到密文。
下面以一个例子来说明维吉尼亚密码的加密过程。
设定明文为"HELLO"，关键字为"KEY"。
首先，将关键字"KEY"重复直到与明文长度相等，得到"KEYKE"。
然后，将明文字符"H"与关键字字符"K"相加，其在字母表中的位置为8+11=19。
对字母表的长度26取模，得到替换结果19，即字母"T"。
同样地，将"E"与"K"相加，其在字母表中的位置为5+11=16，对26取模，得到替换结果16，即字母"Q"。
继续进行下去，得到密文"TIPTL"。
实验一古典密码-Vigernere算法实验-2022
实验一古典密码-Vigernere算法实验-2022一、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（rotormachine）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（GiovanBattitaBellao）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：Lacifradel.Sig.GiovanBattitaBellao）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（BlaieDeVigenère）所创造，因此现在被称为“维吉尼亚密码”。
3、Vigenere密码Vigenere密码是使用一系列恺撒密码组成密码字母表的加密算法，属于多表密码的一种简单形式。
VigenereCipher暗码解码[整理版]
![VigenereCipher暗码解码[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/758ea93d4a73f242336c1eb91a37f111f0850d59.png)
Vigenere Cipher解密一、实验任务Vigenere Cipher加密密文如下：KVNIICWZSNOHUNXQGMRNAHUVWPTBWBPKVYPTBASHRZVIIWIBCGJS GEYGFMOAKBTBJKMAQEGSQJIJHTRGJSFRXTNBVFVCORWGENSIKRRAX V AIHNNZZRRCKMQEGOGRHGJCOYKVNIICWZSNOHUNXQGMRNACAGLG KMRUKZYFSHZMCEIWNGLGLWBFQTSBVOXZGYCJRFEPWBVRUCAFSHY WFZGFFYEXXWKAGFFJMNEJSNDZRGSUBBRBYBGBKGMPSECHGUIVTJZ RQTOESVAMFUQCQVLCOMOQTSNZXJTBCAGRNLIXXVHUGGGNXGHNA V UGVFWKIXWNUHNGIUPMZGGFVAKYBBVGJSUREVHNW ALIFGMEXAKRN HREMPZEWGJHURLGTBCSQDCEIULQCAYWYYFGMZOAUTBEQGWQBGQ OABEUBACSHFRRHQFIBQLIFGMEX请写出详细解密过程。
二、Vigenere加密与解密Vigenere加密为单表代换密码，其加密过程可表述为：设m是一个正整数，定义P=C=K=(Z26)m,对任意的密钥K=(k1,k2,…,km),定义eKx1,x2,…,xm=(x1+k1,x2+k2,…,xm+km)和dKy1,y2,…,ym=(y1-k1,y2-k2,…,ym-km)为Vigenere加密和解密过程，以上所有运算都在(Z26)m上进行。
三、Vigenere密文的破译Vigenere解密首先在于确定密钥长度m，意大利的乔瓦·尼·波塔于1602年首先发现Vigenere明/密文中重复字母串的距离正好是密钥长度的倍数，这一现象称为“合拍”现象。
由此出发，产生的确定m长度常用方法有两种：方法一是Kasiski测试法；方法二是重合指数法。
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
实验报告一、实验室名称:SimpleSPC信息安全云实验系统二、实验项目名称:古典密码——置换密码三、实验学时:1学时四、实验原理:1) 算法原理a) 置换密码算法就是不改变明文字符,而就是按照某一规则重新排列消息中的比特或字符顺序,才而实现明文信息的加密。
将明文中的字母按照给定的顺序安排在一个矩阵中,然后用根据密钥提供的顺序重新组合矩阵中的字母,从而形成密文。
其解密过程就是根据密钥的字母数作为列数,将密文按照列、行的顺序写出,再根据密钥给出的矩阵置换产生新的矩阵,从而恢复明文。
b) 置换密码(Permutation Cipher),又称换位密码。
算法实施时,明文的字母保持相同,但顺序会被打乱。
置换只不过就是一个简单的换位,每个置换都可以用一个置换矩阵Ek来表示。
每个置换都有一个与之对应的逆置换Dk。
置换密码的特点就是仅有一个发送方与接受方知道的加密置换(用于加密)及对应的逆置换(用于解密)。
它就是对明文L长字母组中的字母位置进行重新排列,而每个字母本身并不改变。
c) 设n为一固定整数,P、C与K分别为明文空间、密文空间与密钥空间。
明/密文就是长度为n的字符序列,分别记为X(x1,x2,…,xn)属于P与Y(y1,y2,…,yn)属于C ,K就是定义在{1,2,…,n}的所有置换组成的集合。
对任何一个密钥(即一个置换),定义置换如下:加密置换为:解密置换为:上式中,就是的逆置换,密钥空间K的大小为n！2) 算法参数置换密码算法主要有c、m、k、n四个参数。
c为密文,m就是明文,k为密钥,n 为模数。
3) 算法流程算法流程。
如图所示五、实验目的:1）学习置换密码的原理2) 学习置换密码的算法实现六、实验内容:1、在虚拟机上运行置换密码、exe可执行文件,根据提示输入明文与密钥,同时检查输出的解密后的结果就是否与明文一致。
2、学习掌握置换密码的原理,并根据明文与密钥计算出对应的加密文,并与程序输出的结果进行比对,掌握其加密解密的过程。
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。
实验吧_密码学实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景密码学是一门研究信息加密与解密的学科，它广泛应用于信息安全领域。
为了更好地理解密码学的基本原理和算法，我们选择了实验吧平台上的密码学实验进行学习。
本次实验旨在通过实际操作，加深对古典密码、对称密码和不对称密码等密码学基本概念的理解，提高密码学应用能力。
二、实验目的1. 理解并掌握古典密码的基本原理和算法；2. 掌握对称密码和不对称密码的基本原理和算法；3. 通过实验操作，提高密码学应用能力；4. 培养团队协作和解决问题的能力。
三、实验内容1. 古典密码实验（1）仿射密码原理：仿射密码是一种单字母替换密码，加密公式为：C = (aP + b) mod 26，其中C为密文字母，P为明文字母，a和b为密钥。
操作步骤：1）编写加密函数encrypt，实现仿射密码加密；2）编写解密函数decrypt，实现仿射密码解密；3）测试加密和解密函数，验证其正确性。
（2）单表代替密码原理：单表代替密码是一种将明文字符映射到密文字符的替换密码。
操作步骤：1）编写加密函数subencrypt，实现单表代替密码加密；2）编写解密函数subdecrypt，实现单表代替密码解密；3）测试加密和解密函数，验证其正确性。
（3）维吉尼亚密码原理：维吉尼亚密码是一种多字母替换密码，加密公式为：C = (P + K[i]) mod 26，其中C为密文字母，P为明文字母，K为密钥，i为索引。
操作步骤：1）编写加密函数vigenereencrypt，实现维吉尼亚密码加密；2）编写解密函数vigeneredecrypt，实现维吉尼亚密码解密；3）测试加密和解密函数，验证其正确性。
2. 对称密码实验（1）DES加密算法原理：DES（Data Encryption Standard）是一种分组加密算法，采用56位密钥，64位分组。
操作步骤：1）编写DES加密函数desencrypt，实现DES加密；2）编写DES解密函数desdecrypt，实现DES解密；3）测试加密和解密函数，验证其正确性。
古典密码的实验报告
古典密码的实验报告1. 引言古典密码是一种古老的加密技术，用于在信息传递过程中保护敏感信息的安全性。
它通过将明文转换成密文，从而使未经授权的个体无法理解信息的内容。
本实验旨在介绍几种常见的古典密码算法，并通过实验验证其加密和解密的过程。
2. 凯撒密码凯撒密码是最简单的古典密码之一，它通过将明文中的每个字母向前或向后移动固定的位置来加密信息。
例如，当移动的位置为3时，明文中的字母A将被替换为D，字母B将被替换为E，以此类推。
2.1 加密过程1.输入明文。
2.设置移动的位置。
3.对于明文中的每个字母，按照移动的位置将其替换为对应的字母。
4.得到密文。
2.2 解密过程1.输入密文。
2.设置移动的位置。
3.对于密文中的每个字母，按照移动的位置将其替换为对应的字母。
4.得到明文。
3. 维吉尼亚密码维吉尼亚密码是一种多表密码，它通过使用一系列凯撒密码表来加密信息。
每个表中的移动位置逐个递增，这样可以更好地混淆明文的结构。
3.1 加密过程1.输入明文。
2.输入密钥。
3.对于明文中的每个字母，找到对应的凯撒密码表。
4.根据对应的表和密钥，将明文中的字母替换为密文。
5.得到密文。
3.2 解密过程1.输入密文。
2.输入密钥。
3.对于密文中的每个字母，找到对应的凯撒密码表。
4.根据对应的表和密钥，将密文中的字母替换为明文。
5.得到明文。
4. 培根密码培根密码是古典密码中的另一种类型，它使用一系列相同长度的字母组成的密钥来加密信息。
明文中的每个字母都将被替换为对应密钥中的字母。
4.1 加密过程1.输入明文。
2.输入密钥。
3.对于明文中的每个字母，将其对应到密钥中的相应字母。
4.得到密文。
4.2 解密过程1.输入密文。
2.输入密钥。
3.对于密文中的每个字母，将其对应到密钥中的相应字母。
4.得到明文。
5. 实验结果与讨论在本实验中，我们使用了凯撒密码、维吉尼亚密码和培根密码进行加密和解密实验。
通过对不同算法的测试，我们发现：1.凯撒密码是最简单的古典密码之一，但由于移动位置的确定性，易受到频率分析等攻击方式的威胁。
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。
维吉尼亚密码实验报告
一、实验目的1. 理解维吉尼亚密码的原理和加密、解密过程。
2. 掌握使用维吉尼亚密码进行加密和解密的方法。
3. 通过实验加深对古典密码学中维吉尼亚密码的理解。
二、实验原理维吉尼亚密码是一种多表代换密码，由密钥控制明文与密文的转换。
其加密和解密过程如下：1. 加密过程：（1）将密钥与明文进行对齐，不足部分进行循环。
（2）根据密钥在密表中找到对应的列，密表中每列对应一个字母。
（3）将明文中的每个字母替换成密表中对应列的字母。
2. 解密过程：（1）将密钥与密文进行对齐，不足部分进行循环。
（2）根据密钥在密表中找到对应的列，密表中每列对应一个字母。
（3）将密文中的每个字母替换成密表中对应列的字母，还原出明文。
三、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.83. 工具：Jupyter Notebook四、实验步骤1. 编写加密函数```pythondef vigenere_encrypt(plain_text, key):key = key.upper()plain_text = plain_text.upper()key_length = len(key)key_list = list(key)cipher_text = ''for i, char in enumerate(plain_text):if char.isalpha():key_index = key_list[i % key_length]key_offset = ord(key_index) - ord('A')cipher_char = chr((ord(char) - ord('A') + key_offset) % 26 + ord('A'))cipher_text += cipher_charelse:cipher_text += charreturn cipher_text```2. 编写解密函数```pythondef vigenere_decrypt(cipher_text, key):key = key.upper()cipher_text = cipher_text.upper()key_length = len(key)key_list = list(key)plain_text = ''for i, char in enumerate(cipher_text):if char.isalpha():key_index = key_list[i % key_length]key_offset = ord(key_index) - ord('A')plain_char = chr((ord(char) - ord('A') - key_offset) % 26 + ord('A'))plain_text += plain_charelse:plain_text += charreturn plain_text```3. 编写主函数```pythondef main():plain_text = input("请输入明文：")key = input("请输入密钥：")cipher_text = vigenere_encrypt(plain_text, key)print("加密后的密文为：", cipher_text)decrypted_text = vigenere_decrypt(cipher_text, key)print("解密后的明文为：", decrypted_text)if __name__ == "__main__":main()```4. 运行实验程序，输入明文和密钥，观察加密和解密结果。
vigenere密码加密解密原理
Vigenere密码是一种多表密码，使用了一个密钥和一个明文来加密和解密数据。
它的原理基于Caesar密码的扩展。
加密过程如下：
准备一个密钥，它是一串与明文长度相等的字符序列。
将明文中的每个字母与密钥中对应位置的字母进行加密。
加密的方式是使用Vigenere表格，将明文字母所在的行与密钥字母所在的列的交点的字母作为加密后的结果。
重复以上步骤，直到明文的每个字符都被加密。
解密过程如下：
准备一个密钥，它是一串与密文长度相等的字符序列。
将密文中的每个字母与密钥中对应位置的字母进行解密。
解密的方式是使用Vigenere表格，找到密文字母所在的行，然后在该行中找到对应密钥字母所在的列的字母作为解密后的结果。
重复以上步骤，直到密文的每个字符都被解密。
需要注意的是，Vigenere密码对大小写字母和其他字符进行加密和解密，但不对数字进行处理。
另外，密钥的选择非常重要，一个较长且随机的密钥可以提高密码的安全性。
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
应用密码学-维吉尼亚(Vigenere)密码的破译实验报告-zx
By.zx实验内容：经典密码算法分析实践破解以下数据，并解析破解过程Mfwkrpltqqctixlcnrgemwhivjwoeenijkymnhmmqxhjnzssuwypfychjafmv jhpvrexjahtewqmnkujyqgpexzvqeyknvvwhnsoglrjjxbmnyxiuiaitnfict slcpahjloiionvtkutfvnjtjwjbxhxnlrwdwjeglenwnvraqrigghjxwsxhjx mnwosgmvnislkbylimiiisyttrrtmjbvxljkzbqgzfvtdhtzqsxhjfavenhmi ztitsauedqtagxhjnzzethmigwhfslbrgqzvrrgfslvjgztialaibwaetmtur egfnvfxsywctkljwauinfsrvendjmiirlwiahemflgsoajzpsmjfaperjfngi rqncomngnvbtesjlglexhwemnltvzmnzymfwpfwsvrghjtrfrfyqbrsfrwakt mjpbqexzxcsryjzfenifbnghnqtlaowpmewsyflvymnsjrmjnsojlessmjwok yprkofqnvptjwmqxhwtctlbzyjeeznqqnreqpmfsnqjdrpljibuishtzrnuxy jrjowjpnpfynurxohftzxhjsmezextngleknnnaowqlpypbnvamnlqqctifsl gekjmqfswsnvpveinjyigtftfgownvtxaqqgssrymmfiaxtvgsgtftfmnqjit yelfurwbjnrvrgrjiaahnqmqsmnsigidutafisxnwafuykivpeiywsmniyprr eyfonmnxyicpuhpguinfsavhebmwsmnnxpglexjifsntsmcpahjiosvjwmyig fymqhaqniaeewgqamtbfanrayyipoisllvwpqfgsvorgmvnisleushfixhwhj iohenlepbyaqqbuiwfdbuenpxbbetjwzvjihqigisjfabrszworahnhpfewym mzaisyprmrxjdrrpwjdvsuxrigghjxubwtwjkrrtqditeisxbympunazinnso henliwaklfxbjieplcnrgemwhpoxynbyrlfurwoajzglelfurwefxwaxhwjmz srjypnrisyprmrmnagsrnharestsjhxwnyprpkjxwasnknzrxhjdpnzeflivrbjjvsvejxkbvislvrxtnsotsaqxvvrertzrxhfsaiinltznrewnsfwosxohen lepbyrkbpbjisnauidymqehasiubveymiafenoqakhfwjvrynymakfnsqflei gwgxortnglehxtnrdbntyfewjtrkayjlnposlevxhiftvenxmiakhfnauinmz iglektzzirhqcosfsnkbpaxfvrpkffvqhiinmehrtljnjisnauidrnlgebqjq arisypcssnyqbr加密方法分析：使用Cryptographic Analysis Program的Freq工具,密文经过分析频率得到密文的英文字母频率表：下面列出的表格引自Algoritmy网站。
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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
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
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
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 过 程
实验 结果 示例
实验 心得
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。
பைடு நூலகம்
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。