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wordpress视频网站采集器,网站上怎么做浮标,公众号助手app下载,网站seo检测一、项目背景详细介绍1. 密码学的历史脉络在现代密码学兴起之前#xff0c;人类自古就利用各种方法隐藏信息以避免在传递过程中被对手窃取。在古典密码体系中#xff0c;最具代表性的包括凯撒密码#xff08;Caesar Cipher#xff09;、仿射密码#xff08;Affine Cipher人类自古就利用各种方法隐藏信息以避免在传递过程中被对手窃取。在古典密码体系中最具代表性的包括凯撒密码Caesar Cipher、仿射密码Affine Cipher、希尔密码Hill Cipher等而维吉尼亚密码Vigenère Cipher是其中影响最深远、使用最长期的一种加密方式。维吉尼亚密码由法国外交官Blaise de Vigenère在 16 世纪末提出它被视为“多表代换密码”的典型代表。由于其使用多个不同的替换字母表进行加密因此比凯撒密码等单表代换方式更难破解即使面对现代分析工具在不知道密钥的前提下也有一定破解成本。2. 多表替换思想维吉尼亚密码的关键思想是 ——使用一个密钥单词决定每个字符的偏移量。例如若密钥为KEY即偏移量依次为K → 10E → 4Y → 24因此明文第 1 个字符用 10 偏移第 2 个用 4第 3 个用 24第 4 个再循环使用 K 的偏移 10如此往复。这种将密钥重复作用于明文的方式有效增强了安全性使得通过频率分析来破解变得困难。3. 现代视角下的维吉尼亚密码虽然现代密码算法已完全不同类别如对称加密 AES、非对称加密 RSA、椭圆曲线等但古典密码仍具有以下价值入门密码学的重要材料有助于理解模运算、字符编码、代换密码原理适合教学与嵌入式场景、资源极低环境使用仍用于某些娱乐、安全演示、CTF夺旗赛题目因此实现维吉尼亚密码具有非常强的教学意义。二、项目需求详细介绍本项目需实现一个完整的C 语言维吉尼亚密码加解密系统。需求如下1. 实现功能加密加密Encrypt解密解密Decrypt大小写保持一致非字母字符保持不变密钥循环使用2. 支持的输入类型英文字母文本可包含大小写标点、数字不加密任意长度密钥3. 程序特性要求单文件可编译代码包含充分注释加密与解密借助统一逻辑模 26 运算处理字符偏移提供命令行与交互模式4. 错误处理密钥必须为字母字符串为空需给出提示密钥长度不可为 05. 文件结构要求根据你的记忆规则本项目所有代码放在一个代码块内不同文件用注释分隔。三、相关技术详细介绍1. 字符与整数之间的关系ASCII维吉尼亚密码依赖字符偏移因此需要掌握A ~ Z连续a ~ z连续大小写各自独立运算例如int offset ch - A; // (0 ~ 25) int result (offset keyOffset) % 26; char encrypted A result;2. 模运算与正代表在计算解密时会出现负数需要保证结果回到 0..25 之间。x (x % 26 26) % 26;3. 循环密钥如果密钥为“KEY”明文长度为 n则keyIndex i % keyLength;4. 加密公式对于明文字符 P密钥字符 KC (P K) mod 265. 解密公式P (C - K 26) mod 266. 大小写保持加密不改变原始字符大小写因此若字符为大写 → 使用大写字母表若字符为小写 → 使用小写字母表7. 非字母过滤对数字、空格、标点不处理。四、实现思路详细介绍1. 总体结构设计程序将包含以下模块validateKey()检查密钥是否合法charToOffset()字母转 0..25encryptChar()对单字符加密decryptChar()对单字符解密encryptString()对整串文本加密decryptString()对整串文本解密main()入口命令行 交互模式2. 加密流程遍历文本若是字母取密钥当前位置字符计算偏移执行加密运算更新密钥索引若非字母直接复制密钥不前进3. 解密流程解密与加密基本相同只是公式不同P (C - K 26) mod 264. 关键性技术点大小写分别处理可变长度密钥通过取模循环负数处理对字符串操作安全性保证五、完整实现代码/************************************* * 文件vigenere.c * 功能实现维吉尼亚密码加解密算法 *************************************/ #include stdio.h #include stdlib.h #include string.h #include ctype.h /*------------------------------------ 工具函数返回字符对应的 0~25 偏移 -------------------------------------*/ int charToOffset(char c) { if (isupper((unsigned char)c)) return c - A; else return c - a; } /*------------------------------------ 工具函数判断密钥是否合法仅字母 -------------------------------------*/ int validateKey(const char *key) { if (!key || strlen(key) 0) return 0; for (size_t i 0; i strlen(key); i) { if (!isalpha((unsigned char)key[i])) return 0; } return 1; } /*------------------------------------ 单字符加密 -------------------------------------*/ char encryptChar(char p, char k) { int pOff charToOffset(p); int kOff charToOffset(k); int c (pOff kOff) % 26; if (isupper((unsigned char)p)) return A c; else return a c; } /*------------------------------------ 单字符解密 -------------------------------------*/ char decryptChar(char c, char k) { int cOff charToOffset(c); int kOff charToOffset(k); int p (cOff - kOff 26) % 26; if (isupper((unsigned char)c)) return A p; else return a p; } /*------------------------------------ 整串加密 -------------------------------------*/ char *encryptString(const char *text, const char *key) { size_t n strlen(text); size_t keyLen strlen(key); char *res (char *)malloc(n 1); size_t keyIndex 0; for (size_t i 0; i n; i) { char ch text[i]; if (isalpha((unsigned char)ch)) { char k key[keyIndex % keyLen]; res[i] encryptChar(ch, k); keyIndex; } else { res[i] ch; } } res[n] \0; return res; } /*------------------------------------ 整串解密 -------------------------------------*/ char *decryptString(const char *text, const char *key) { size_t n strlen(text); size_t keyLen strlen(key); char *res (char *)malloc(n 1); size_t keyIndex 0; for (size_t i 0; i n; i) { char ch text[i]; if (isalpha((unsigned char)ch)) { char k key[keyIndex % keyLen]; res[i] decryptChar(ch, k); keyIndex; } else { res[i] ch; } } res[n] \0; return res; } /*------------------------------------ 交互模式 -------------------------------------*/ void interactiveMode() { char mode[8]; char key[256]; char text[2048]; printf(请选择模式enc 加密dec 解密); scanf(%7s, mode); printf(请输入密钥仅字母); scanf(%255s, key); if (!validateKey(key)) { printf(密钥非法必须全为字母。\n); return; } getchar(); // 清除换行符 printf(请输入文本\n); fgets(text, sizeof(text), stdin); size_t len strlen(text); if (len 0 text[len - 1] \n) text[len - 1] \0; if (strcmp(mode, enc) 0) { char *out encryptString(text, key); printf(加密结果\n%s\n, out); free(out); } else if (strcmp(mode, dec) 0) { char *out decryptString(text, key); printf(解密结果\n%s\n, out); free(out); } else { printf(未知操作。\n); } } /*------------------------------------ 主函数命令行 交互模式 -------------------------------------*/ int main(int argc, char *argv[]) { if (argc 1) { interactiveMode(); return 0; } if (argc ! 4) { printf(用法:\n); printf( %s enc 密钥 文本\n, argv[0]); printf( %s dec 密钥 文本\n, argv[0]); return 1; } char *mode argv[1]; char *key argv[2]; char *text argv[3]; if (!validateKey(key)) { printf(密钥非法必须全为字母。\n); return 1; } if (strcmp(mode, enc) 0) { char *out encryptString(text, key); printf(%s\n, out); free(out); } else if (strcmp(mode, dec) 0) { char *out decryptString(text, key); printf(%s\n, out); free(out); } else { printf(未知操作%s\n, mode); return 1; } return 0; }六、代码详细解读下面对每个函数进行功能说明1.charToOffset()将字母映射到 0 ~ 25便于执行模运算。2.validateKey()确保密钥由字母构成防止出现数字或特殊字符。3.encryptChar()对单字符执行加密公式C (P K) mod 26根据原字符是否为大写决定输出范围。4.decryptChar()执行解密公式P (C - K 26) mod 26保证结果不为负数。5.encryptString()按顺序遍历明文遇到字母执行加密同时推进密钥索引。6.decryptString()同上只是执行解密。7.interactiveMode()用于无参数运行时的交互输入模式便于测试和演示。8.main()主入口支持两种运行方式无参数 → 进入交互命令行参数格式 → 直接加解密七、项目详细总结本项目实现了一个完整、稳健、可复用的维吉尼亚密码加解密系统涵盖以下要点使用 C 语言实现古典密码模 26 运算的核心逻辑大小写保持与非字母保留策略循环密钥机制的实现安全的字符串处理命令行与交互模式双支持通过本项目读者可以学习到如何使用 ASCII 与模运算实现代换密码多表代换密码的原理如何设计一个安全且清晰的 C 程序结构八、项目常见问题及解答问题 1为什么密钥需要循环因为明文通常比密钥长维吉尼亚密码的规则就是密钥重复使用。问题 2非字母为什么不加密这是维吉尼亚密码的基本规则且保持字符形态一致更便于阅读。问题 3大小写是否独立处理是的。因为大小写 ASCII 区间不同必须独立计算。问题 4如果想支持 UTF-8 中文怎么办维吉尼亚密码只能用于 26 字母表中文需采用替代方案例如对子节数据加密或使用现代密码学算法。问题 5密钥能包含大写吗可以全为字母即可加密时会自动处理。九、扩展方向与性能优化1. 扩展到 95 字符 ASCII 可打印字符表将字符映射范围从 26 扩展到 95更类似现代替换密码。2. 加入文件加密功能支持vigenere enc key input.txt output.txt3. 将其编写为独立库适合在更复杂系统中调用。4. 引入自动检测模式破解维吉尼亚密码如添加Kasiski Examination卡西斯基分析。5. 优化速度大量使用循环时可批量处理、SIMD 加速等。