C&C++   发布时间:2022-04-13  发布网站:大佬教程  code.js-code.com
大佬教程收集整理的这篇文章主要介绍了C语言程序设计100例之(74):柱状加密大佬教程大佬觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

例74   柱状加密

问题描述

柱状加密方案是使用密钥对消息(或明文)中的字母进行置乱,如下例所示。

假设密钥是BATBOY,消息明文是“@H_648_10@mEET ME BY The OLD OAK TREE。由于密钥有6个字母,我们将消息(忽略空格和标点符号)写在一个有6列的网格中,根据需要用随机的额外字母填充,结果如下:

@H_573_18@mEETME

BYTHEO

LDOAKT

REENTH

在这里,我们用NTH填充了消息。现在,密文是按列生成的,但列的打印顺序由密钥中的字母决定。因为密钥中的A是字母表中第一个字母,所以第2列首先输出。下一个字母B出现两次。在这种情况下,先输出最左边的列(第1列),然后输出第4列。之后,继续按字母O、T、Y的顺序输出第5、3、6列。由于列的输出顺序是2、1、4、5、3、6。所以,密文为EYDEMBLRTHANMEKTETOEEOTH。

编写程序,根据给定的密钥和密文,解密得到明文。

输入

输入包括多组测试用例。每组测试用例有两行。第一个输入为给定密钥,该密钥不超过10个字符,由大写字母组成。第二行是密文,长度不超过100个字符,全部也由大写字母组成。密钥THEEND表示输入结束,在这种情况下,将没有密文跟随。

输出

对于每个测试用例,输出解密后的明文。

输入样例

BATBOY

EYDEMBLRTHANMEKTETOEEOTH

HUMDING

EIAAHEBXOIFWEHRXONNAALRSUMNREDEXCTLFTVEXPEDARTAXNAARYIEX

THEEND

输出样例

@H_193_2@mEETMEBYTHEOLDOAKTREENTH

ONCEUPONATIMEINALANDFARFARAWAYTHERELIVEDTHREEBEARSXXXXXX

        (1)编程思路。

先定义结构体

struct Elem

{

    char ch;

    int index;

};

       其中,成员分量ch表示密钥中的某个字母,index表示该字母对应的列号。

        定义结构体数组struct Elem letter[15],输入密钥后,将密钥中的每个字母及该字母对应的列号保存为数组letter中的一个元素,将数组letter按成员分量字符ch从小到大排序,这样,加密时列的顺序也就得到了,将这个加密列号的顺序保存到数组int map[15];中,其中map[0]的值就是加密时所取的第1个列的列号。

        加密时,密文是按列生成的。加密所用的矩阵行数row=(密文的长度)/(密钥的长度)。

        设输入的密文字符串为cipher,则解密时,依次从该字符串对应的矩阵中按行的顺序,在每行中按加密密钥指定的列号顺序(已求得并存入map数组中),取出字符顺序填入到明文字符串中即可。这个处理过程对应的循环为

           n=0;

           for (i=0; i<row; i++)

           {

                 for (j = 0; j <key_len; j++)

                       plain[n++]=cipher[i + map[j] * row];

           }

           plain[n]='\0';

(2)源程序。

#include <stdio.h>

#include <String.h>

struct Elem

{

    char ch;

    int index;

};

int main()

{

     struct Elem letter[15],t;

     char keY[15],cipher[105],plain[105];

     int key_len,map[15];

     int i,j,n,row;

     while (gets(key), strcmp(key, "THEEND")!=0)

     {

         gets(cipher);

         key_len = strlen(key);

         for (i = 0; i < key_len; i++)

         {

            letter[i].ch = keY[i];

            letter[i].index = i;

         }

         for (i=0;i<key_len-1;i++)

               for (j=0;j<key_len-1-i;j++)

                    if (letter[j].ch>letter[j+1].ch)

                   { t=letter[j]; letter[j]=letter[j+1]; letter[j+1]=t; }

         for (i = 0; i<key_len; i++)

            map[letter[i].index] = i;

         row = strlen(cipher) / key_len;

         n=0;

         for (i=0; i<row; i++)

         {

            for (j = 0; j <key_len; j++)

              plain[n++]=cipher[i + map[j] * row];

         }

         plain[n]='\0';

         printf("%s\n",plain);

     }

     return 0;

}

习题74

74-1  信息加密

问题描述

@H_193_2@mo和Larry发明了一种信息加密方法。他们首先决定好列数,然后将信息(只包含字母)从上往下依次填入各列,并在末尾补充一些随机字母使其成为一个完整的字母矩阵。例如,若信息是There's no place like home on a snowy night并且有5列,Mo会写成:

t o i o y

h p k n n

e l e a i

r a h s g

e c o n h

s e m o t

n l e w x

注意Mo只会填入字母,且全部是小写形式。在这个例子中,Mo用字母“x”填充了信息使之成为一个完整的矩阵,当然他使用任何字母都是可以的。

@H_193_2@mo根据这个矩阵重写信息:首先从左到右写下第一行,然后从右到左写下第二行,再从左到右写下第三行……以此左右交替地从上到下写下各行字母,形成新的字符串。这样,例子中的信息就被加密为:toioynnkpHeleaigshareconhtomesnlewx。

你的工作是帮助Larry从加密后的信息中还原出原始信息(包括填充的字母)。

输入

第一行包含一个整数(范围2到20),表示使用的列数。

第二行是一个长度不超过200的字符串。

输出

一行,即原始信息。

输入样例

5

toioynnkpHeleaigshareconhtomesnlewx

输出样例

theresnoplacelikehomeonasnowynightx

          (1)编程思路。

        定义二维字符串数组char mess[101][21]来保存密文字符串所对应的字符矩阵。

        先将输入的密文字符串中的每个字符按照先从左到右,然后再从右到左的顺序逐行依次填入到数组mess中,之后按列序优先的方式(每列从上到下)依次输出mess数组中的每个字符,就是解密后的原文。

        (2)源程序。

#include <stdio.h>

int main()

{

    char mess[101][21],src[201];

    int row,col,i,j,d;         // d代表方向,1从左向右,0从右向左

    scanf("%d",&col);

    scanf("%s",src);

    i=0,row=0,j=-1,d=1;

    while (src[i]!='\0')

    {

          if (d==1)

          {

                  j++;

                  if (j==col)

                     { row++; j=col-1; d=0; }

              }

              else

              {

                     j--;

                     if (j==-1)

                     { row++; j=0; d=1; }

              }

              mess[row][j]=src[i];

              i++;

     }

    for (j=0;j<col;j++)

         for (i=0;i<=row;i++)

               printf("%c",mess[i][j]);

    printf("\n");

    return 0;

}

74-2  变换加密

问题描述

密码学涉及秘密通信的方法,这些方法将消息(明文)转换为伪装形式(密文),这样,除了预期的接收者,看到密文的人将无法识别明文。将明文转换为密文是加密;将密文转换为明文就是解密。变换是一种简单的加密方法,要求发送方和接收方都同意一个密钥K,它是一个正整数。

变换加密方法使用四个数组:明文plaintext和密文ciphertext是字符数组,而明码plaincode和密码ciphercode是整数数组。所有数组的长度都是n,其中n是要加密的消息的长度。数组的下标起始为零,因此下标编号从0到n-1。对于这个问题,所有消息(明文)中将只包含小写字母、句点和下划线(表示空格)。

要加密的消息以明文形式存储。给定密钥K,加密方法如下所示。首先根据以下规则将明文中的字母转换为明文中的整数码:'_'=0,'a'=1,'b'=2,'z'=26和'.'=27。接下来,根据以下公式将每个明码转换为加密密码:对于从0到n-1的所有i,

ciphercode[i] = (plaincode[K*i mod n] - i) mod 28.。

(这里x mod y是x除以y时的正余数。例如,3 mod 7=3、22 mod 8=6和-1 mod 28=27。如果结果为负,要加上y。)最后,根据上面列出的规则将密码中的代码转换回密文中的字母。

    使用密钥K=5对明文信息cat加密过程如下:

数组下标               0  1   2

明文plaintext        c  a    t

明码plaincode      3  1   20

密码ciphercode    3  19  27

密文ciphertext     c   s  .

编写一个可以解密的程序,即给定密钥K,将密文转换回原始明文。

输入

输入包含一个或多个测试用例,后跟一行,该行仅包含表示文件结束的数字0。每个测试用例占一行,由密钥K、空格和一条至少包含一个且最多70个字符的密文组成。密钥K将是不大于300的正整数。

输出

对于每个测试用例,在一行上输出对应的明文。

输入样例

5 cs.

101 thqqxw.lui.qswer

3 b_ylxmhzjsys.virpbkr

0

输出样例

cat

this_is_a_secret

beware._dogs_barking

         (1)编程思路。

         按题目的描述定义4个数组,按加密过程的描述进行相应处理即可。

        (2)源程序。

#include <stdio.h>

#include <String.h>

int mod(int a,int b)

{

       return (a%b+b)%b;

}

int main()

{

    char plaintext[75],ciphertext[75];

    int plaincode[75],ciphercode[75];

    int k,i,len;

    while (scanf("%d",&k) && k!=0)

    {

          scanf("%s",ciphertext);

          len=strlen(ciphertext);

          for (i=0;ciphertext[i]!='\0';i++)

          {

                 if (ciphertext[i]>='a' && ciphertext[i]<='z')

                         ciphercode[i]=ciphertext[i]-'a'+1;

                 else if (ciphertext[i]=='_')

                        ciphercode[i]=0;

                 else if (ciphertext[i]=='.')

                        ciphercode[i]=27;

          }

          for (i=0;i<len;i++)

          {

                 plaincode[mod(k*i,len)]=mod(ciphercode[i]+i,28);

          }

          for (i=0;i<len;i++)

                 if (plaincode[i]>=1 && plaincode[i]<=26)

                       plaintext[i]=plaincode[i]-1+'a';

                 else if (plaincode[i]==0)

                      plaintext[i]='_';

                else

       plaintext[i]='.';

       plaintext[len]='\0';

       printf("%s\n",plaintext);

    }

    return 0;

}

74-3  消息解密

问题描述

Alice向Bob发来了一条混乱的信息,Bob请你进行破译。Alice发送消息使用的置乱方法如下:

1)获取一条非空消息M,其中包含英文字母表中的字母、数字、逗号、点、引号(’)、空格和换行符,最后一个字符不是空格。例如,虑下面的信息M

In Sneffels craterem descende audas

viator, et terrestre centrum atTinges.

2)选择一个整数K(0<K≤消息M的长度),并向M添加尾随空格,以使生成的消息M’的长度是K的最小倍数。例如,对于K=19和上面的消息,其中M的长度为74(包括M包含的8个空格和换行符),向M添加两个尾随空格,生成长度为76的消息M'。

3)将M'中的所有空格替换为字符“_”(下划线),将M'中的所有换行符替换为“\”(反斜杠),然后反转消息如下:

__.segnitta_murtnec_ertserret_te_,rotaiv\sadua_ednecsed_meretarc_sleffenS_nI

4)将步骤3的结果写入一个长度为(M'的长度)/K行和K列的表格中。例如,上面的消息M’被写入一个76/19=4行19列的表中,如下所示:

C语言程序设计100例之(74):柱状加密

5)Alice将与表中的行相对应的字符串作为加密消息M的片段发向Bob。所发送信息的4个片段是:

_etmneet_t\udsmt_fS

_gtuerr_,asaneeasf_

.narctrtria_edrrlen

si_t_seeovdec_ecenI

编写一个程序,破译按上述方式加密的非空消息。在加密之前,消息的长度最多为1000个字符,包括空格和换行符。

输入

输入包括多组测试用例,每个测试用例对应一条加密消息。一个测试用例以整数n开始,该整数显示被加密消息的片段数,并以指定片段的n个字符串继续,其顺序与加密过程第4步表中出现的顺序相同。输入数据片段以空格分隔。输入以文件结尾结束。

输出

解密后的信息必须打印在标准输出上,从一行开始,后面必须有空行,如下面的输入/输出样例所示。

输入样例

4  _etmneet_t\udsmt_fS

   _gtuerr_,asaneeasf_

   .narctrtria_edrrlen

   si_t_seeovdec_ecenI

11 e n r e V _ s e l u J

输出样例

In Sneffels craterem descende audas

viator, et terrestre centrum atTinges.

 

Jules Verne

        (1)编程思路。

        将输入的加密信息片段存放到二维数组中,由于加密时实际上是将明文字符串从右至左,从下至上存入二维表格中的,因此解密是将二维数组中保存的字符也按从右至左,从下至上依次取出保存在结果字符串中即可,保存的同时字符_变成空格,\变成回车符\n。最后去掉尾部多添加的空格。

        (2)源程序。

#include <stdio.h>

#include <String.H>

int main()

{

       int n;

       while(scanf("%d",&n)!=EOF)

       {

              char ch[1001][1001];

              char res[1001];

              memset(res,0,sizeof(res));

              int i,j;

              for (i=0;i<n;i++)

             {

                     scanf("%s",ch[i]);

              }

              int len=strlen(ch[0]);

              int pos=0;

              for (i=len-1;i>=0;i--)

              {

                     for (j=n-1;j>=0;j--)

                     {

                            if (ch[j][i]=='_') res[pos++]=' ';

                            else if (ch[j][i]=='\\') res[pos++]='\n';

                            else res[pos++]=ch[j][i];

                     }

              }

              for (i=pos-1;res[i]==' ';i--)  // 去掉尾部多添加的空格

                     res[i]='\0';

              printf("%s\n\n",res);

       }

       return 0;

}

大佬总结

以上是大佬教程为你收集整理的C语言程序设计100例之(74):柱状加密全部内容,希望文章能够帮你解决C语言程序设计100例之(74):柱状加密所遇到的程序开发问题。

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