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 10
2. 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：senxadvyyoikneqywvrekueyals
2. 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。

在加密过程中，密钥起到了关键作用，不同的密钥会导致不同的加密效果。

在解密过程中，需要正确获取密钥，才能恢复原始明文。

六、实验总结
1. 理解了维吉尼亚密码算法的原理和加密解密过程。

2. 掌握了维吉尼亚密码算法的编程实现。

3. 提高了密码学基础知识的理解和应用能力。

通过本次实验，我们认识到密码学在信息安全领域的重要性。

在实际应用中，应选择合适的加密算法，并结合密钥管理、安全协议等技术，确保信息安全。