维吉尼亚加密算法 (C语言实现简单的加密算法) ------- 算法笔记007

àì夳堔傛蜴生んèń 2023-07-02 10:29 7阅读 0赞

## 概念理解 ##

##### 什么是维吉尼亚加密算法 #####

> 加密步骤：1.创建一个匹配循环链表；2.接受需要加密的明文；3.根据随机生成的密钥配合链表进行移位；4.输出/保存对应的密文

> 解密步骤： 1.接受加密后的密钥；2.根据密文找到对应的匹配值，通过密钥进行逆移位操作找到明文输出

##### 总的来说维吉尼亚加密算法就是对循环链表的查找操作 #####

##### 这里我们来模拟a-z实现加密操作 #####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1MzkyNzMz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

> 我们输入changlon,然后生成随机密钥，进行加密操作  
> 如：字符c,随机生成的密钥为2  
> 我们找到a-z循环链表中的c字符位置，向后查找2个单位指到e的位置,e就是对应c的密文  
> 注：图中的A-Z大写链表理解为a-z的小写链表，整个链表是循环的

## 实现代码 ##

> 匹配链表结构定义

//双向循环链表结构
    typedef struct doulNode{ 
    	char data;
    	struct doulNode *next;//指向下一个节点
    	struct doulNode *prior;	//指向上一个节点 
    }Doul,*DoulList;

> 创建一个匹配链表

//Status ,ok,error是宏定义int ,1,0
    Status createLink (DoulList *L){ 
    
    	(*L)=(DoulList)malloc(sizeof(Doul));
    	(*L)->next=(*L)->prior=NULL;//链表的头初始化
    	DoulList p,q;
    	p=(*L);
    	int i;
    	for(i=0;i<ALPHAS;i++){ 
    		q=(DoulList)malloc(sizeof(Doul));
    		q->data='a'+i;
    		q->next=p->next;
    		q->prior=p;
    		p->next=q;
    		p=q;
    	}
    	p->next=(*L)->next;
    	(*L)->next->prior=p;
    	p=(*L);
    	(*L)=p->next;
    	free(p);//释放头节点
    	
    	if((*L)->data=='a'){ 
    		return ok;	
    	}
    	
    	return error;
    }

> 加密的实现代码

Status encryption(DoulList L){ 
        	int index=0;
        	int i;
        	for(i=0;i<SIZE;i++) //清理缓存 
        		data[i]=0;
        		
    		printf("输入明文:");
    		scanf("%s",data);
    		printf("\n");	
    		srand(time(NULL));//设置一个随机种子
    		while(data[index]){ 
    			int secretKey=rand()%100+1;//生成随机密钥
    			int j; 
    			secret[index]=secretKey; 
    			//找到对应相同的的字符
    			 while(L->data!=data[index]){ 
    			 	L=L->next;
    			 }
    			 //进行移位
    			 for(j=0;j<secretKey;j++){ 
    			 	L=L->next;
    			 }
    			 
    			data[index]=L->data;	
    			printf("%c",data[index]);
    			index++;
    		}
    		return ok;
    }

## 工程代码 ##

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <time.h>
    #define ok 1
    #define error 0
    #define ALPHAS 26 
    #define SIZE 100
    typedef int Status;
    typedef struct doulNode{ 
    	char data;
    	struct doulNode *next;
    	struct doulNode *prior;		
    }Doul,*DoulList;
    
    
    int secret[SIZE]={ 0};
    char data[SIZE]={ 0};
    
    Status createLink (DoulList *L);
    Status encryption(DoulList L);
    void checkSecretKey(void);
    
    int main(int argc, char *argv[]) { 
    
    	DoulList L=NULL;
        int status=createLink (&L);
        if(status){ 
        	printf("-----------------------维吉尼亚加密算法---------------------------\n");
        	printf("\n");
        	printf("作者: changlon\n时间: 2019-12/17\n");
        	printf("\n");
    		printf("------------------------------------------------------------------\n");
        	
        	encryption(L);	
        	checkSecretKey();
    	}else{ 
    		printf("内存异常");
    	}
    	
    	printf("\n");
    	system("pause");
    	return 0;
    }
    
    void checkSecretKey(void){ 
    		int index=0;
    		printf("\n\n"); 
        	printf("你生成的密钥:");
    		while(secret[index]){ 
    			printf("%d ",secret[index++]);
    		}	
    }
    
    Status encryption(DoulList L){ 
        	int index=0;
        	int i;
        	for(i=0;i<SIZE;i++) //清理缓存 
        		data[i]=0;
        		
    		printf("输入明文:");
    		scanf("%s",data);
    		printf("\n");	
    		srand(time(NULL));
    		while(data[index]){ 
    			int secretKey=rand()%100+1;
    			int j; 
    			secret[index]=secretKey; 
    			 while(L->data!=data[index]){ 
    			 	L=L->next;
    			 }
    			 for(j=0;j<secretKey;j++){ 
    			 	L=L->next;
    			 }
    			 
    			data[index]=L->data;	
    			printf("%c",data[index]);
    			index++;
    		}
    		return ok;
    }
    
    Status createLink (DoulList *L){ 
    
    	(*L)=(DoulList)malloc(sizeof(Doul));
    	(*L)->next=(*L)->prior=NULL;
    	DoulList p,q;
    	p=(*L);
    	int i;
    	for(i=0;i<ALPHAS;i++){ 
    		q=(DoulList)malloc(sizeof(Doul));
    		q->data='a'+i;
    		q->next=p->next;
    		q->prior=p;
    		p->next=q;
    		p=q;
    	}
    	p->next=(*L)->next;
    	(*L)->next->prior=p;
    	p=(*L);
    	(*L)=p->next;
    	free(p);
    	if((*L)->data=='a'){ 
    		return ok;	
    	}
    	
    	return error;
    }

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