c语言实现playpair密码

playfair密码是一种古典密码，用于加密和解密机密信息。它的特点是使用一个5x5的矩阵（称为密码方阵）作为密钥，使用字母A-Z进行加密。

首先，我们需要创建一个密码方阵。具体步骤如下：
1. 创建一个包含字母A-Z的字符串，并去除重复字母。
2. 将字符串转换为一个5x5的二维矩阵（密码方阵），格点按顺序填充。

加密过程如下：
1. 将明文分成成对的字母，如果最后只剩一个字母，则添加一个辅助字母（如X）。
2. 对每对字母应用以下规则：
a) 如果两个字母在同一行中，则将每个字母替换为右边相邻的字母。如果该字母是在该行的最右边，则将其替换为该行的最左边字母。
b) 如果两个字母在同一列中，则将每个字母替换为下方相邻的字母。如果该字母是在该列的最底部，则将其替换为该列的最顶部字母。
c) 如果两个字母不在同一行或同一列，则通过两个字母形成的矩形的对角线字母来替换。

解密过程与加密过程相反。

下面是C语言实现playfair密码的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

char matrix[5][5];

// 创建密码方阵
void createMatrix(char* key) {
    int size = strlen(key);
    int k = 0;
    int visited[26] = {0}; // 记录已使用的字母

    for (int i = 0; i < size; i++) {
        if (key[i] == 'J') {
            key[i] = 'I'; // 将J替换为I
        }

        if (visited[key[i]-'A'] == 0) {
            matrix[k/5][k%5] = key[i];
            visited[key[i]-'A'] = 1;
            k++;
        }
    }

    for (int i = 0; i < 26; i++) {
        if (visited[i] == 0) {
            matrix[k/5][k%5] = i + 'A';
            k++;
        }
    }
}

// 在密钥矩阵中查找字母并返回其坐标
void findLetter(char ch, int* row, int* col) {
    if (ch == 'J') {
        ch = 'I';
    }

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        for (int j = 0; j < 5; j++) {
            if (matrix[i][j] == ch) {
                *row = i;
                *col = j;
                return;
            }
        }
    }
}

// 加密
void encrypt(char* plaintext, char* ciphertext) {
    int size = strlen(plaintext) / 2;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        char ch1 = plaintext[i*2];
        char ch2 = plaintext[i*2+1];
        int row1, col1, row2, col2;
        findLetter(ch1, &row1, &col1);
        findLetter(ch2, &row2, &col2);

        if (row1 == row2) { // 同一行
            ciphertext[i*2] = matrix[row1][(col1+1) % 5];
            ciphertext[i*2+1] = matrix[row2][(col2+1) % 5];
        } else if (col1 == col2) { // 同一列
            ciphertext[i*2] = matrix[(row1+1) % 5][col1];
            ciphertext[i*2+1] = matrix[(row2+1) % 5][col2];
        } else { // 不同行不同列
            ciphertext[i*2] = matrix[row1][col2];
            ciphertext[i*2+1] = matrix[row2][col1];
        }
    }
    ciphertext[size*2] = '\0';
}

// 解密
void decrypt(char* ciphertext, char* plaintext) {
    int size = strlen(ciphertext) / 2;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        char ch1 = ciphertext[i*2];
        char ch2 = ciphertext[i*2+1];
        int row1, col1, row2, col2;
        findLetter(ch1, &row1, &col1);
        findLetter(ch2, &row2, &col2);

        if (row1 == row2) { // 同一行
            plaintext[i*2] = matrix[row1][(col1+4) % 5];
            plaintext[i*2+1] = matrix[row2][(col2+4) % 5];
        } else if (col1 == col2) { // 同一列
            plaintext[i*2] = matrix[(row1+4) % 5][col1];
            plaintext[i*2+1] = matrix[(row2+4) % 5][col2];
        } else { // 不同行不同列
            plaintext[i*2] = matrix[row1][col2];
            plaintext[i*2+1] = matrix[row2][col1];
        }
    }
    plaintext[size*2] = '\0';
}

int main() {
    char key[] = "PLAYFAIREXAMPLE";
    char plaintext[] = "HELLOWORLD";
    char ciphertext[strlen(plaintext)];

    createMatrix(key);
    encrypt(plaintext, ciphertext);

    printf("加密后的密文： %s\n", ciphertext);

    char decryptedPlaintext[strlen(plaintext)];
    decrypt(ciphertext, decryptedPlaintext);

    printf("解密后的明文： %s\n", decryptedPlaintext);

    return 0;
}

这段C语言代码实现了playfair密码的加密和解密过程，其中使用了一个方法`createMatrix`来创建密钥矩阵，`encrypt`函数用于加密明文，`decrypt`函数用于解密密文。示例代码中使用了密钥"PLAYFAIREXAMPLE"和明文"HELLOWORLD"进行加密和解密演示。