一种Playfair密码变种加密方法如下:首先选择一个密钥单词(称为pair)(字母不重复,且都为小写字母),然后与字母表中其他字母一起填入至一个5x5的方阵中,填入方法如下:
1.首先按行填入密钥串。
2.紧接其后,按字母序按行填入不在密钥串中的字母。
3.由于方阵中只有25个位置,最后剩下的那个字母则不需变换。
如果密钥为youandme,则该方阵如下:
y o u a n
d m e b c
f g h i j
k l p q r
s t v w x
在加密一对字母时,如am,在方阵中找到以这两个字母为顶点的矩形(红色字体):
y o u a n
d m e b c
f g h i j
k l p q r
s t v w x
这对字母的加密字母为该矩形的另一对顶点,如本例中为ob。
请设计程序,使用上述方法对输入串进行加密,并输出加密后的串。
另外有如下规定:
1、一对一对取字母,如果最后只剩下一个字母,则不变换,直接放入加密串中;
2、如果一对字母中的两个字母相同,则不变换,直接放入加密串中;
3、如果一对字母中有一个字母不在正方形中,则不变换,直接放入加密串中;
4、如果字母对出现在方阵中的同一行或同一列,如df或hi,则只需简单对调这两个字母,即变换为fd或ih;
5、如果在正方形中能够找到以字母对为顶点的矩形,假如字母对为am,则该矩形的另一对顶点字母中,与a同行的字母应在前面,在上例中应是ob;同样若待变换的字母对为ta,则变换后的字母对应为wo;
6、本程序中输入串均为小写字母,并不含标点、空格或其它字符。
解密方法与加密相同,即对加密后的字符串再加密,将得到原始串。
要求输入形式如下:
从控制台输入两行字符串,第一行为密钥单词(长度小于等于25),第二行为待加密字符串(长度小于等于50),两行字符串末尾都有一个回车换行符,并且两行字符串均为小写字母,不含其它字符。
例如,若输入:
youandme
welcometohangzhou
则表示输入的密钥单词为youandme,形成的正方形如上所示;待加密字符串为welcometohangzhou。在正方形中可以找到以第一对字母we为顶点的矩形,对应另一对顶点字母为vb,因此加密后为vb,同理可找到与字母对lc,et,oh,ho对应的顶点字母对。而字母对om位于上述正方形中的同一列,所以直接以颠倒这两个字母来加密,即为mo,字母对an同理。字母对gz中的z不在上述正方形中,因此原样放到加密串中。最后剩一个字母u也原样输出。
因此输出的结果为:
vbrmmomvugnagzguu
#include <stdio.h> #define N 5 //方阵大小 char c[N][N]; //方阵 void init(char key[]); void local(char s,int *x,int *y); void fun(char str[50],char after[50]); void main() { //int i,j; char pair[25]; //密钥 char s[50],a[50]; //要加密的字符串和加密以后的字符串 printf("请输入\n"); scanf("%s",pair); scanf("%s",s); init(pair); //初始化密钥 fun(s,a); //加密 /* for (i = 0;i < N; ++i) { for (j = 0;j < N; ++j) { printf("%c ",c[i][j]); } printf("\n"); } */ printf("加密后:\n%s\n",a); } //加密函数 void fun(char str[50],char after[50]) { char *s,*saf; //指向加密字符串和加密以后字符串的指针 int x1,y1,x2,y2; //用于记录字符的坐标 s = str; saf = after; //当字符个数大于2时 while(*s != '\0' && *(s + 1) != '\0') { //一对字母中的两个字母相同,则不变换,直接放入加密串中 if (*s == *(s + 1)) { *saf++ = *s++; *saf++ = *s++; } //或的两个字符的坐标 local(*s,&x1,&y1); s++; local(*s,&x2,&y2); s++; //一对字母中有一个字母不在正方形中,则不变换,直接放入加密串中 if (-1 == x1 || -1 == x2) { *saf++ = *(s - 2); *saf++ = *(s - 1); } //如果字母对出现在方阵中的同一行或同一列,则只简单对调这两个字母 else if (x1 == x2 || y1 == y2) { *saf++ = *(s - 1); *saf++ = *(s - 2); } //如果在正方形中能够找到以字母对为顶点的矩形,则这对字母的加密字母为该矩形的另一对顶点 else { *saf++ = c[y1][x2]; *saf++ = c[y2][x1]; } } //最后只剩下一个字母,则不变换,直接放入加密串中 if (*s != '\0' && *(s + 1) == '\0') { *saf++ = *s; } //给加密以后的字符串添加结束的标志 *saf = '\0'; } //初始化方阵 void init(char key[]) { int i,p; char *t; char x; p = 0; t = &c[0][0]; //按行填入密钥串 while (key[p] != '\0') { *t = key[p]; t++; p++; } //紧接其后,按字母序按行填入不在密钥串中的字母 i = p; for (x = 'a';x <= 'z'; ++x) { for (p = 0;key[p] != '\0' && key[p] != x; ++p); if (p == i) { if(t != &c[0][0] + 25) //判断方阵是否已满,不满时则插入 { *t = x; t++; } } } } //定位字符位置 void local(char s,int *y) { //查询字符s在方阵中的位置 int i,j; for (i = 0;i < N; ++i) { for (j = 0;j < N; ++j) { if (c[i][j] == s) { *x = j; *y = i; return; } } } //s不在方阵中时,则将s的位置设为(-1,-1) *x = -1; *y = -1; }