仿射密码和Vigenere密码加解密方法

可以被称为传统密码学中常见的对称加密算法，它们都是基于密钥加密的方法。在仿射密码中，每个字母都被替换成了另一个字母，根据一定的数学变换，同时还需要一个密钥来生成替换表。在Vigenere密码中，每个字母的替换表是由密钥字符串决定的。这两种加密方法都是对称加密，加密和解密使用的是相同的密钥。如果你需要更详细的解释或示例，请告诉我。

相关问题

使用C语言实现仿射密码和Vigenere加解密，要求密码算法采用模块化设计，一般密码算法要包括主函数、设置密钥函数、加密函数和解密函数等几个部分，示例

代码如下：

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

#define MAX_SIZE 1000
#define MODULO 26

void set_key(char *key) {
    printf("Please enter the key: ");
    scanf("%s", key);
}

void affine_encrypt(char *plaintext, char *ciphertext, int a, int b) {
    int i, len;
    len = strlen(plaintext);
    for (i = 0; i < len; i++) {
        if (plaintext[i] >= 'a' && plaintext[i] <= 'z') {
            ciphertext[i] = (a * (plaintext[i] - 'a') + b) % MODULO + 'a';
        } else if (plaintext[i] >= 'A' && plaintext[i] <= 'Z') {
            ciphertext[i] = (a * (plaintext[i] - 'A') + b) % MODULO + 'A';
        } else {
            ciphertext[i] = plaintext[i];
        }
    }
    ciphertext[i] = '\0';
}

void affine_decrypt(char *ciphertext, char *plaintext, int a, int b) {
    int i, len, t;
    len = strlen(ciphertext);
    for (i = 0; i < len; i++) {
        if (ciphertext[i] >= 'a' && ciphertext[i] <= 'z') {
            t = (ciphertext[i] - 'a' - b) % MODULO;
            while (t < 0) {
                t += MODULO;
            }
            plaintext[i] = (a * t) % MODULO + 'a';
        } else if (ciphertext[i] >= 'A' && ciphertext[i] <= 'Z') {
            t = (ciphertext[i] - 'A' - b) % MODULO;
            while (t < 0) {
                t += MODULO;
            }
            plaintext[i] = (a * t) % MODULO + 'A';
        } else {
            plaintext[i] = ciphertext[i];
        }
    }
    plaintext[i] = '\0';
}

void vigenere_encrypt(char *plaintext, char *ciphertext, char *key) {
    int i, j, len_plaintext, len_key;
    len_plaintext = strlen(plaintext);
    len_key = strlen(key);
    for (i = 0; i < len_plaintext; i++) {
        if (plaintext[i] >= 'a' && plaintext[i] <= 'z') {
            ciphertext[i] = 'a' + (plaintext[i] - 'a' + key[i % len_key] - 'a') % MODULO;
        } else if (plaintext[i] >= 'A' && plaintext[i] <= 'Z') {
            ciphertext[i] = 'A' + (plaintext[i] - 'A' + key[i % len_key] - 'a') % MODULO;
        } else {
            ciphertext[i] = plaintext[i];
        }
    }
    ciphertext[i] = '\0';
}

void vigenere_decrypt(char *ciphertext, char *plaintext, char *key) {
    int i, j, len_ciphertext, len_key;
    len_ciphertext = strlen(ciphertext);
    len_key = strlen(key);
    for (i = 0; i < len_ciphertext; i++) {
        if (ciphertext[i] >= 'a' && ciphertext[i] <= 'z') {
            plaintext[i] = 'a' + (ciphertext[i] - 'a' - key[i % len_key] + 'a') % MODULO;
            while (plaintext[i] < 'a') {
                plaintext[i] += MODULO;
            }
        } else if (ciphertext[i] >= 'A' && ciphertext[i] <= 'Z') {
            plaintext[i] = 'A' + (ciphertext[i] - 'A' - key[i % len_key] + 'a') % MODULO;
            while (plaintext[i] < 'A') {
                plaintext[i] += MODULO;
            }
        } else {
            plaintext[i] = ciphertext[i];
        }
    }
    plaintext[i] = '\0';
}

int main() {
    char plaintext[MAX_SIZE], ciphertext[MAX_SIZE], decrypted[MAX_SIZE], key[MAX_SIZE];
    int a, b;
    printf("[Affine Cipher]\n");
    printf("Please enter the plaintext: ");
    scanf("%s", plaintext);
    printf("Please enter the coefficient a: ");
    scanf("%d", &a);
    printf("Please enter the constant b: ");
    scanf("%d", &b);
    affine_encrypt(plaintext, ciphertext, a, b);
    printf("The ciphertext is: %s\n", ciphertext);
    affine_decrypt(ciphertext, decrypted, a, b);
    printf("The decrypted plaintext is: %s\n", decrypted);
    printf("\n[Vigenere Cipher]\n");
    printf("Please enter the plaintext: ");
    scanf("%s", plaintext);
    set_key(key);
    vigenere_encrypt(plaintext, ciphertext, key);
    printf("The ciphertext is: %s\n", ciphertext);
    vigenere_decrypt(ciphertext, decrypted, key);
    printf("The decrypted plaintext is: %s\n", decrypted);
    return 0;
}

1.使用C语言实现仿射密码和Vigenere密码，要求密码算法采用模块化设计

好的，我可以为您提供一些有关仿射密码和Vigenere密码的基本知识和相关的C语言实现代码。这些密码算法都是经典的加密方法，可以用于保护数据的机密性。

首先，了解一下仿射密码的原理。仿射密码是一种基于数学运算的密码算法，它采用了一个线性变换和一个移位操作来对明文进行加密。具体地说，仿射密码的加密过程可以表示为：

c = (a*p + b) mod m

其中，p是明文字符在字母表中的位置（A对应0，B对应1，以此类推），a和b是加密密钥中的参数，m是字母表大小（通常为26）。密钥参数a要求满足gcd(a, m) = 1，否则可能存在加密解密不一致的问题。

对于Vigenere密码，也是一种基于多次重复使用基本算法的加密方法。它采用了一个密钥序列，将明文的每个字符分别加上对应位置上的密钥字符，然后再对加密结果进行模m运算，得到密文字符。一般来说，Vigenere密码需要预处理密钥序列，将其转化为一个跟明文长度相同的重复序列。

下面是一些相关的C语言代码示例，供您参考：

// 仿射密码加密
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <string.h>

#define ALPHABET_SIZE 26

int encrypt_affine(char ch, int a, int b) {
if (isalpha(ch)) {
int pos = toupper(ch) - 'A';
int cipher = (a * pos + b) % ALPHABET_SIZE;
return cipher + 'A';
} else {
return ch;
}
}

void encrypt_affine_string(const char* plaintext, char* ciphertext, int a, int b) {
size_t len = strlen(plaintext);
for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
ciphertext[i] = encrypt_affine(plaintext[i], a, b);
}
}

// Vigenere密码加密
void encrypt_vigenere(char* plaintext, const char* key) {
size_t len = strlen(plaintext);
size_t keylen = strlen(key);
for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
if (!isalpha(plaintext[i])) {
continue;
}
// 跳过不需要加密的字符
int k = toupper(key[i % keylen]) - 'A';
int p = toupper(plaintext[i]) - 'A';
int c = (k + p) % ALPHABET_SIZE;
plaintext[i] = c + 'A';
}
}

// 示例代码
int main() {
char plaintext[] = "HELLO WORLD";
char ciphertext[256];
encrypt_affine_string(plaintext, ciphertext, 5, 8);
printf("Affine cipher = %s\n", ciphertext);

char vigenere_plaintext[] = "ATTACK AT DAWN";
char vigenere_key[] = "LEMON";
encrypt_vigenere(vigenere_plaintext, vigenere_key);
printf("Vigenere cipher = %s\n", vigenere_plaintext);
return 0;
}

希望这些代码可以满足您的需求。如果需要更多帮助或相关的信息，请随时与我联系。