实验一 古典加密算法的实现
• 实验目的：
– 通过编程实现凯撒密码算法和矩阵换位密码算 法，加深对古典密码体制的了解。
• 实验原理：
– 古典加密算法的实验原理（详见下文ppt）
• 实验环境：
– 运行Windows操作系统的PC，TC编译环境
（1）凯撒密码加密算法
• 典型的单表代替密码是凯撒密码。 典型的单表代替密码是凯撒密码 凯撒密码。 • 凯撒密码是最古老的代替密码，以英文 个字母 凯撒密码是最古老的代替密码 以英文26个字母 是最古老的代替密码， 为例，它用D表示 表示A， 表示B， 表示C， ， 为例，它用 表示 ，用E表示 ，用F表示 ，…， 表示 表示 表示Z， 用C表示 ，即：密文字母是明文字母后面的第三 表示 个位置上的字母。这种映射关系表示为如下函数： 个位置上的字母。这种映射关系表示为如下函数： • F（a）=（a十k）mod n （ ） （ 十 ） • 其中： 表示明文字母 表示明文字母， 为字符集中字母 其中：a表示明文字母，n为字符集中字母 个数， 为密钥。（移位密码、 个数，k=3为密钥。（移位密码、加法密码） 为密钥。（移位密码 加法密码）
• （2）
– 输入：密文 – 输出：Thisisanewterm
思考题:矩阵换位密码算法的实现
• 把明文中的字母按给定的顺序安排在一矩阵中，然 把明文中的字母按给定的顺序安排在一矩阵中， 后用另一种顺序选出矩阵的字母来产生密文。 后用另一种顺序选出矩阵的字母来产生密文。 • 例：明文 明文ENGINEERING按行排在 × 4矩阵中，最 按行排在3 矩阵中， 按行排在 矩阵中 后一行不全用ABC…填充。 填充。 后一行不全用 填充 • E N G I 给置换 给置换f=((1234)(2413)) NIEG • N E E R ERNE • I NG A NAIG • 得到密文：NIEGERNENAIG 得到密文： • 密钥为： ＊ 密钥为：m＊n=3 ＊ 4，以及 ，以及f= （（1234)(2413）） （（ ）） • 即：k=（m ＊ n，f） （ ，）
要求
• 以密钥为：m＊n=3 ＊ 4，以及 以密钥为： ＊ ，以及f= （（1234)(2413）） ））对” ENGINEERING” （（ ）） 进行： • 要求：（1）
– 输入： ENGINEERING – 输出：（密文）
• （2）
– 输入：密文 – 输出： ENGINEERING
凯撒密码映射表
明文 密文 A D B E C F D G E H F I G J H K I L J M K N L O M P
明文
N
O
P
Q
R
S
T
Байду номын сангаас
U
V
W
X
Y
Z
密文
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
A
B
C
实验要求
• 1. 利用凯撒密码的算法，对”Thisisanew term”进行加密 • 要求：（1）
– 输入：Thisisanewterm – 输出：（密文）