Vigenere算法C语言实现

### Vigenère算法C语言实现解析 #### 一、引言 Vigenère算法是一种经典的多表替换密码技术，在信息安全领域具有重要的地位。它通过使用一个关键字来加密明文，从而提高了密码的安全性。相较于简单的凯撒密码，Vigenère算法更加复杂且难以破解。 #### 二、Vigenère算法原理 Vigenère算法基于以下核心概念： - **密钥重复**：如果密钥长度小于明文长度，则密钥会在加密过程中重复出现，直到覆盖整个明文。 - **逐字符加密**：每个明文字母与对应位置的密钥字母进行组合，生成密文字母。 - **偏移量计算**：加密时，每个明文字母根据其ASCII码值与相应密钥字母的ASCII码值之和（取模）得到新的ASCII码值，从而确定密文字母。 #### 三、C语言实现分析 ##### 1. 数据预处理函数`chg_en_num` 该函数用于将输入的字符串转换为小写字母形式，并将其ASCII码值调整到0~25范围内，便于后续处理。 ```c charchg_en_num(char*en_word){ inten_length; intcyc_judge; en_length=strlen(en_word); for(cyc_judge=0;cyc_judge<en_length;cyc_judge++){ if(en_word[cyc_judge]>96&&en_word[cyc_judge]<123){ en_word[cyc_judge]=en_word[cyc_judge]-97; }elseif(en_word[cyc_judge]>64&&en_word[cyc_judge]<91){ en_word[cyc_judge]=en_word[cyc_judge]-65; }else{ en_word[cyc_judge]=0; } } returnen_word[MAX]; } ``` ##### 2. 加密核心函数`vigenere_arg` 此函数实现了Vigenère算法的核心逻辑，即密文的生成过程。 ```c charvigenere_arg(char*vig,char*key,intcyc){ inti=0; key[MAX]=chg_en_num(key); for(i=0;i<cyc;i++){ // 处理小写字母 if(vig[i]>96&&vig[i]<123){ vig[i]=(vig[i]+key[i])%122; if(vig[i]<65&&vig[i]!=0)vig[i]=vig[i]+64; elseif(vig[i]==0)vig[i]=vig[i]+90; elsevig[i]=vig[i]-32; // 处理大写字母 }elseif(vig[i]>64&&vig[i]<91){ vig[i]=(vig[i]+key[i])%90; if(vig[i]<64&&vig[i]!=0)vig[i]=vig[i]+96; elseif(vig[i]==0)vig[i]=vig[i]+122; elsevig[i]=vig[i]+32; // 非字母字符保持不变 }else{ vig[i]=vig[i]; } } returnvig[MAX]; } ``` ##### 3. 输出密文函数`print` 该函数负责处理密钥与明文长度不一致的情况，并最终输出加密后的密文。 ```c voidprint(charMIWEN[MAX],charkey[MAX]){ intn,m; chart_key[1000]; m=strlen(key); n=strlen(MIWEN); strcpy(t_key,key); if(n<=m){ MIWEN[MAX]=vigenere_arg(MIWEN,key,n); }else{ strncat(t_key,MIWEN,n-m); MIWEN[MAX]=vigenere_arg(MIWEN,t_key,n); } printf("\nthecryptographis:\n%s\n\n\n\n",MIWEN); } ``` #### 四、代码分析 在主函数`main`中，首先获取用户输入的密钥和明文，然后调用`print`函数输出加密后的密文。值得注意的是，程序允许用户输入任意大小写混合的字符串，并自动将其转换为统一的小写形式进行处理。 #### 五、总结 Vigenère算法作为一种经典的信息安全加密方法，其C语言实现展示了密码学中的基本思想和技术。通过对明文和密钥的处理，该算法能够有效地提高信息传输的安全性。此外，本文提供的C语言实现代码不仅清晰地展现了算法的工作原理，也为学习者提供了一个实用的学习示例。