传统加密技术（恺撒+仿射）

最新推荐文章于 2025-03-07 01:18:10 发布

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分类专栏： Cryptography 文章标签：古典密码

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本文介绍了两种古典密码学技术——CaesarCipher（恺撒密码）和AffineCipher（仿射密码）。CaesarCipher是一种简单的替换加密，通过字母表上的固定偏移量实现加密和解密。而AffineCipher则基于线性代数，使用一个数学方程对字母进行加密，解密时需要计算乘法逆元。文章提到了在实现AffineCipher解密时需要注意负数的情况。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.Caesar cipher恺撒密码

是一种最简单且最广为人知的加密技术。它是一种替换加密的技术，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。

加密对象：英文字母

密钥格式：k，0<k<26

Caesar加密变换: c = (m + k) mod 26

//加密函数
void Caesar_encrypt(int k, char* m, unsigned int mLen, char* c)
{
	unsigned int i = 0;
	for (i = 0; i < mLen; i++)
	{
		if (m[i] >= 'a' && m[i] <= 'z' - k)
		{
			c[i] = (m[i] - 'a') + ('A' + k);
		}
		else if (m[i] >= 'a' && m[i] > 'z' - k)
		{
			c[i] = (m[i] - 'z' - 1) + ('A' + k);
		}
		else if (m[i] >= 'A' + k && m[i] <= 'Z')
		{
			c[i] = (m[i] - 'A' - k) + 'a';
		}
		else if (m[i] >= 'A' && m[i] < 'A' + k)
		{
			c[i] = (m[i] - 'A') + ('z' + 1 - k);
		}
		else
		{
			c[i] = m[i];
		}
	}
}

//解密
void Caesar_decrypt(int k, char* c, unsigned int cLen, char* m)
{
	unsigned int i = 0;
	for (i = 0; i < cLen; i++)
	{
		if (c[i] >= 'A' + k && c[i] <= 'Z')
		{
			m[i] = (c[i] - 'A' - k) + 'a';
		}
		else if (c[i] >= 'A' && c[i] < 'A' + k)
		{
			m[i] = (c[i] - 'A') + ('z' + 1 - k);
		}
		else if (c[i] >= 'a' && c[i] <= 'z' - k)
		{
			m[i] = (c[i] - 'a') + ('A' + k);
		}
		else if (c[i] > 'z' - k && c[i] <= 'z')
		{
			m[i] = (c[i] + k - 'z' - 1) + 'A';
		}
		else
			m[i] = c[i];
	}
}

2.仿射密码

仿射密码为单表加密的一种，字母系统中所有字母都藉一简单数学方程加密，对应至数值，或转回字母。

加密对象：英文字母

密钥：a,b。

加密函数：E(x)=ax+b(mod m)

解密函数：D(x)=a-1*(x-b)(mod m)

※说明：1.a和26互质 b需要0~25。2.a~z对应于0~25，英文字母对应数字。3.a-1是a关于26的乘法逆元乘法逆元：若gcd(a,b)=1,存在c,ac ≡1 mod b，称c为a模b的乘法逆元。

仿射密码_百度百科 (baidu.com)

//放射加密函数，对字符串进行加密，
//string:明文 mlen:明文长度，a，b:密钥，c密文
void Affine_ce(char* string, int mLen, int a, int b,char*c )
{
	int i = 0;
	int k = 0;
	int code[200] = { 0 };
	for (i=0;i<mLen;i++)
	{
		k = 0;
		//printf("%c-", string[i]);
		if (string[i] <= 'z' && string[i] >= 'a')
			k = string[i] - 'a';
		else if (string[i] <= 'Z' && string[i] >= 'A')
			k = string[i] - 'A';
		else
			printf("error");
		code[i] = (k*a+b)%26;
		//printf("%d\t", code[i]);
		c[i] = 'a' + code[i];
	}
}

//因为数字比较小，用穷举法求的乘法逆元，也可以用拓展欧几里得算法
//求a模x的乘法逆元函数
int invmod(int a, int x)
{
	int i;//逐个遍历
	for (i = 1; i < x; i++)
	{
		if ((a * i )% x == 1)
			return i;
	}
	printf("没有找到");
	return -1;
}
//解密函数D(x)=a^-1(x-b)mod26
//c密文，m明文,mL长度
void Affine_de(char* c, int mL, int a, int b, char* m)
{
	int i = 0;
	int k = 0;
	for (i = 0; i<mL; i++)
	{
		k=(a*(c[i] - 'a' - b) )% 26;
		if(a * (c[i] - 'a' - b)<0)
			k= k+26;
		m[i] = 'a' + k;
	}
	return;
}

我写的时候一直解密的时候出错，看了别人的才知道，“a-1*(x-b)”是有可能是负数的！！啊！

整个代码都写的很弱智