应用密码学 古典密码中的置换密码 C++代码实现

应用密码学是一门研究如何使用数学原理来保护信息安全的学科，它涉及加密、解密、数据完整性验证以及身份认证等多种技术。其中，置换密码（Caesar Cipher）是一种最古老的加密方法之一，它通过简单的字母替换规则来隐藏信息。

在古典密码学中的置换密码，比如凯撒密码（Caesar Cipher），最常见的做法是将字母表中的每个字符按照固定的位移量向后移动。例如，凯撒密码的基本思想是将字母表中的每一个字母向前移动固定数位，如移动3位，A就变成D，B变E，以此类推。

下面是一个简单的C++代码实现凯撒密码的加密过程：

#include <iostream>
#include <string>

std::string caesar_cipher_encrypt(std::string plaintext, int shift) {
    std::string ciphertext = "";
    for (char c : plaintext) {
        if (isalpha(c)) { // 检查是否为字母
            char encrypted_char;
            if (islower(c))
                encrypted_char = static_cast<char>((c + shift - 'a') % 26 + 'a');
            else
                encrypted_char = static_cast<char>((c + shift - 'A') % 26 + 'A');

            ciphertext += encrypted_char;
        } else {
            ciphertext += c; // 非字母字符直接保留
        }
    }
    return ciphertext;
}

int main() {
    std::string input = "Hello, World!";
    int shift = 3;
    std::string encrypted = caesar_cipher_encrypt(input, shift);
    std::cout << "Original text: " << input << "\n";
    std::cout << "Encrypted text: " << encrypted << "\n";
    return 0;
}

在这个例子中，`caesar_cipher_encrypt`函数接受明文和位移量作为参数，然后对输入字符串中的每个字符进行加密处理。非字母字符保持不变。