四种古典密码的C++实现（3）-----Playfair密码
来源：互联网 发布：全国软件人才证书 编辑：程序博客网 时间：2024/05/21 09:57
//Playfair密码/*理解算法最重要，最好自己动手实现试试看，可以使用MFC写一个简单的交互界面*/#include<iostream>#include<cstring>using namespace std;void encrypt(){ const int N=100; char letters[26]="ABCDEFGHIKLMNOPQRSTUVWXYZ";//用于填充矩阵 int flag[25]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};//字母是否已在矩阵中，与letters数组对应 char ch[5][5];//5X5矩阵 char ch1[N];//密钥 char ch2[N];//明文 char ch4;//无关字符 int len='a'-'A'; cout<<"输入密钥："; cin>>ch1; int flg=1; while(flg==1) { for(int i=0;i<strlen(ch1);i++)//把所输入的密钥转化为大写字母 { if(ch1[i]>'z'||ch1[i]<'a') { cout<<"请重新选择操作："<<endl; flg=0;break; } else ch1[i]=ch1[i]-len; } if(flg==1) { for(int i=0;i<strlen(ch1);i++)//把密钥中的J都变为I { if(ch1[i]=='J')ch1[i]='I'; } int i=0;int j=0; //把密钥中的字母填入到矩阵中，并把该字母标记为已用 for(int k=0;k<strlen(ch1);k++) { for(int t=0;t<25;t++) { if(ch1[k]==letters[t]&&flag[t]==0) { ch[i][j]=letters[t]; flag[t]=1; if(j<4)j++; else {i++;j=0;} } } } for( int k=0;k<25;k++)//按字母表顺序把未用字母依次填入到矩阵中 { if(flag[k]==0) { ch[i][j]=letters[k]; flag[k]=1; if(j<4)j++; else{i++;j=0;} } } cout<<"密钥填充后的矩阵为： "<<endl; for(i=0;i<5;i++) for(j=0;j<5;j++) { cout<<ch[i][j]; cout<<" "; if(j==4) cout<<endl; } cout<<endl; cout<<"请输入明文（请输入英文字符）："; cin>>ch2; cout<<"输入一个无关字符："; cin>>ch4; if(ch4>='a') ch4=ch4-len; for(int k=0;k<strlen(ch2);k++)//把所输入的明文转化为大写字母 { if(ch2[k]>='a') ch2[k]=ch2[k]-len; } for(int k=0;k<strlen(ch2);k++)//把明文中的J都变为I { if(ch2[k]=='J') ch2[k]='I'; }//为明文添加必要的无关字符以防止同一组的两个字符相同 for( int k=0;k<strlen(ch2);k+=2) { if(ch2[k]==ch2[k+1]) { for(int t=strlen(ch2);t>k;t--) ch2[t+1]=ch2[t]; ch2[k+1]=ch4; } }//若明文有奇数个字符，则添加一个无关字符以凑够偶数个 if(strlen(ch2)%2!=0) { ch2[strlen(ch2)+1]=ch2[strlen(ch2)];//字符串结尾赋'\0' ch2[strlen(ch2)]=ch4;//明文串尾插入无关字符 } cout<<"经过处理后的明文为："; for(int k=0;k<strlen(ch2);k+=2) cout<<ch2[k]<<ch2[k+1]<<" "; cout<<endl; cout<<"其最终长度为："<<strlen(ch2)<<endl; //////////////////明文输入并整理完毕/////////////////////////////// for(int k=0;k<strlen(ch2);k+=2) { int m1,m2,n1,n2; for(m1=0;m1<=4;m1++) {for(n1=0;n1<=4;n1++) { if(ch2[k]==ch[m1][n1])break; } if(ch2[k]==ch[m1][n1])break; } for(m2=0;m2<=4;m2++) { for(n2=0;n2<=4;n2++) { if(ch2[k+1]==ch[m2][n2])break; } if(ch2[k+1]==ch[m2][n2])break; } m1=m1%5; m2=m2%5; if(n1>4){n1=n1%5;m1=m1+1;} if(n2>4){n2=n2%5;m2=m2+1;} if(m1==m2) { ch2[k]=ch[m1][(n1+1)%5]; ch2[k+1]=ch[m2][(n2+1)%5]; } else { if(n1==n2) { ch2[k]=ch[(m1+1)%5][n1]; ch2[k+1]=ch[(m2+1)%5][n2]; } else {ch2[k]=ch[m1][n2]; ch2[k+1]=ch[m2][n1]; } } } cout<<"加密后所得到的密文是："; for(int k=0;k<strlen(ch2);k+=2) cout<<ch2[k]<<ch2[k+1]<<" "; cout<<endl; }else break; } }//解密算法void decrypt(){ const int N=100; char letters[26]="ABCDEFGHIKLMNOPQRSTUVWXYZ";//用于填充矩阵 int flag[25]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; //标记字母是否已在矩阵中，与letters数组对应 char ch[5][5];//5X5矩阵 char ch1[N];//密钥 char ch2[N];//密文 int len='a'-'A'; int flg=1; cout<<"输入密钥："; cin>>ch1; while(flg==1) { for(int i=0;i<strlen(ch1);i++)//把所输入的密钥转化为大写字母 {if(ch1[i]>'z'||ch1[i]<'a') { cout<<"请重新选择操作："<<endl; flg=0;break; } else ch1[i]=ch1[i]-len; } if(flg==1) { for(int i=0;i<strlen(ch1);i++)//把密钥中的J都变为I { if(ch1[i]=='J')ch1[i]='I'; } int i=0;int j=0; //把密钥中的字母填入到矩阵中，并把该字母标记为已用for(int k=0;k<strlen(ch1);k++) { for( int t=0;t<25;t++) { if(ch1[k]==letters[t]&&flag[t]==0) { ch[i][j]=letters[t]; flag[t]=1; if(j<4)j++; else {i++;j=0;} } } } for( int k=0;k<25;k++)//按字母表顺序把未用字母依次填入到矩阵中 { if(flag[k]==0) { ch[i][j]=letters[k]; flag[k]=1; if(j<4)j++; else{i++;j=0;} } } cout<<"密钥填充后的矩阵为： "<<endl; for(i=0;i<5;i++) for(j=0;j<5;j++) { cout<<ch[i][j]; cout<<" "; if(j==4) cout<<endl; } cout<<endl; /////////////////////矩阵生成完毕//////////////////////////// int f=0; do{ cout<<"请输入密文（英文字符）："; cin>>ch2; for(int k=0;k<strlen(ch2);k++)//把所输入的密文转化为大写字母 { if(ch2[k]>='a') ch2[k]=ch2[k]-len; } for( int k=0;k<strlen(ch2);k++)//把密文中的J都变为I { if(ch2[k]=='J')ch2[k]='I'; } for( int k=0;k<strlen(ch2);k+=2) { if(ch2[k]==ch2[k+1]) { cout<<"同一分组中不能出现相同字符！请重新输入。"<<endl; f=1; break; }else f=2; } if(f==1)continue; if(strlen(ch2)%2!=0) { cout<<"字符串不能为奇数个！请重新输入。"<<endl; f=1; } else f=2; }while(f==1); //解密开始 for( int k=0;k<strlen(ch2);k+=2) { int m1,m2,n1,n2; for(m1=0;m1<=4;m1++) { for(n1=0;n1<=4;n1++) { if(ch2[k]==ch[m1][n1])break; } if(ch2[k]==ch[m1][n1])break; } for(m2=0;m2<=4;m2++) { for(n2=0;n2<=4;n2++) { if(ch2[k+1]==ch[m2][n2])break; } if(ch2[k+1]==ch[m2][n2])break; } m1=m1%5; m2=m2%5; if(n1>4){n1=n1%5;m1=m1+1;} if(n2>4){n2=n2%5;m2=m2+1;} if(m1==m2) {ch2[k]=ch[m1][(n1+4)%5]; ch2[k+1]=ch[m2][(n2+4)%5]; } else { if(n1==n2) { ch2[k]=ch[(m1+4)%5][n1]; ch2[k+1]=ch[(m2+4)%5][n2]; } else { ch2[k]=ch[m1][n2]; ch2[k+1]=ch[m2][n1]; } } } cout<<"解密后所得到的明文是："; for(int k=0;k<strlen(ch2);k+=2) cout<<ch2[k]<<ch2[k+1]<<" "; cout<<endl; } else break; } }int main(){ int n; cout<<"请选择1加密2解密:"<<endl; while(true) { cin>>n; switch(n) { case 1: encrypt(); break; case 2: decrypt(); break; default: break; } } return 0; }阅读全文
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