用C语言设明文字母表为:p={p0,p1,…,pn-1}密文字母表:c={c0,c1,…,cn-1} 引入两个参数 a、b,要求a和n互素,即gcd(a,n)=1;加密算法:ci=E(Pi)=(a*pi+b)modn在解密时,首先需求解a在有限域Zn上的乘法逆元a-1∈Zn,可用欧几里得算法求解;解密算法:pi=D(ci)=a-1(ci-b)modn(1)取明文空间和密文空间为26个英文字母表,其大小为n=26;(2)求出集合{0,1,2,3,…,25}中所有与26互素的数,并从中任取一个,作为a。另外,任取b∈{0,1,2,3,…,25};输出a和b;(3)求出a在有限域Zn上的乘法逆元a-1∈Zn;(4)从键盘输入一个字符串,长度约为15字符。然后按照a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z分别对应0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25的方式,将明文转换为数字序列(不区分大小写,并忽略空格);(5)对第(4)步得到的数字序列逐数字加密,得到密文数字序列;(6)按照第(4)步中的映射方式,将第(5)步得到的数字序列映射为字母序列(即密文),并输出密文;(7)按照第(4)步中的映射方式,将第(6)步得到的密文序列映射为数字序列;(8)按照解密算法,对第(7)步得到的数字序列逐数字解密,得到明文数字序列;(9)按照第(4)步中的映射方式,将第(8)步得到的数字序列映射为字母序列(即明文),并输出。
时间: 2023-06-14 19:05:27 浏览: 173
以下是实现该加密解密算法的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int gcd(int a, int b) { // 求最大公约数
int t;
while (b != 0) {
t = b;
b = a % b;
a = t;
}
return a;
}
int mod(int a, int b) { // 模运算,确保结果在[0, b)范围内
int r = a % b;
return r < 0 ? r + b : r;
}
int mod_inverse(int a, int n) { // 求a在Zn上的乘法逆元
int t, r = n, new_t = 1, new_r = a;
int q, tmp;
while (new_r != 0) {
q = r / new_r;
tmp = new_t;
new_t = t - q * new_t;
t = tmp;
tmp = new_r;
new_r = r - q * new_r;
r = tmp;
}
if (r > 1) {
return -1; // a在Zn上没有乘法逆元
}
if (t < 0) {
t = t + n;
}
return t;
}
int main() {
int p[26] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25}; // 明文字母表
int c[26]; // 密文字母表
int a, b, n = 26;
int i, j, k;
char str[16]; // 输入的字符串
int len; // 字符串长度
int plain[16], cipher[16]; // 明文和密文对应的数字序列
// 随机选择a和b
for (a = 1; gcd(a, n) != 1; a++);
b = rand() % n;
// 生成密文字母表
for (i = 0; i < n; i++) {
c[i] = mod(a * p[i] + b, n);
}
// 输出a和b
printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
// 输入字符串并转换为数字序列
printf("请输入要加密的字符串:");
fgets(str, 16, stdin);
len = strlen(str);
j = 0;
for (i = 0; i < len; i++) {
if (isalpha(str[i])) { // 忽略非字母字符
plain[j++] = tolower(str[i]) - 'a';
}
}
// 加密
for (i = 0; i < j; i++) {
cipher[i] = c[plain[i]];
}
// 输出密文
printf("加密后的字符串:");
for (i = 0; i < j; i++) {
putchar(cipher[i] + 'a');
}
putchar('\n');
// 解密
a = mod_inverse(a, n);
if (a == -1) { // a在Zn上没有乘法逆元
printf("解密失败:a在Zn上没有乘法逆元!\n");
return 0;
}
for (i = 0; i < j; i++) {
plain[i] = mod(a * (cipher[i] - b), n);
}
// 输出明文
printf("解密后的字符串:");
for (i = 0; i < j; i++) {
putchar(plain[i] + 'a');
}
putchar('\n');
return 0;
}
```
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