C语言实现Hill密码算法。
时间: 2024-05-13 13:15:20 浏览: 158
下面是一个简单的C语言实现Hill密码算法的示例代码:
```
#include <stdio.h>
#define N 3
/* 求矩阵的行列式 */
int determinant(int matrix[N][N]) {
int det = 0;
int sign = 1;
int submatrix[N - 1][N - 1];
if(N == 1) {
return matrix[0][0];
} else if(N == 2) {
return matrix[0][0] * matrix[1][1] - matrix[0][1] * matrix[1][0];
} else {
for(int i = 0; i < N; i++) {
int subi = 0;
for(int j = 1; j < N; j++) {
int subj = 0;
for(int k = 0; k < N; k++) {
if(k == i) {
continue;
}
submatrix[subi][subj] = matrix[j][k];
subj++;
}
subi++;
}
det += sign * matrix[0][i] * determinant(submatrix);
sign = -sign;
}
}
return det;
}
/* 求矩阵的伴随矩阵 */
void adjoint(int matrix[N][N], int result[N][N]) {
int sign = 1;
int submatrix[N - 1][N - 1];
for(int i = 0; i < N; i++) {
for(int j = 0; j < N; j++) {
int subi = 0;
for(int k = 0; k < N; k++) {
if(k == i) {
continue;
}
int subj = 0;
for(int l = 0; l < N; l++) {
if(l == j) {
continue;
}
submatrix[subi][subj] = matrix[k][l];
subj++;
}
subi++;
}
int subdet = determinant(submatrix);
result[j][i] = sign * subdet;
sign = -sign;
}
}
}
/* 求矩阵的逆矩阵 */
void inverse(int matrix[N][N], int result[N][N]) {
int det = determinant(matrix);
int adj[N][N];
adjoint(matrix, adj);
for(int i = 0; i < N; i++) {
for(int j = 0; j < N; j++) {
result[i][j] = adj[i][j] / det;
}
}
}
/* 加密函数 */
void encrypt(int plaintext[N], int key[N][N], int ciphertext[N]) {
for(int i = 0; i < N; i++) {
ciphertext[i] = 0;
for(int j = 0; j < N; j++) {
ciphertext[i] += key[i][j] * plaintext[j];
}
ciphertext[i] %= 26;
}
}
/* 解密函数 */
void decrypt(int ciphertext[N], int key[N][N], int plaintext[N]) {
int key_inv[N][N];
inverse(key, key_inv);
for(int i = 0; i < N; i++) {
plaintext[i] = 0;
for(int j = 0; j < N; j++) {
plaintext[i] += key_inv[i][j] * ciphertext[j];
}
plaintext[i] %= 26;
}
}
int main() {
int plaintext[N] = {1, 2, 3};
int key[N][N] = {{5, 8, 10}, {21, 4, 25}, {2, 12, 1}};
int ciphertext[N];
int decrypted[N];
printf("Plaintext: ");
for(int i = 0; i < N; i++) {
printf("%c", plaintext[i] + 'a');
}
printf("\n");
encrypt(plaintext, key, ciphertext);
printf("Ciphertext: ");
for(int i = 0; i < N; i++) {
printf("%c", ciphertext[i] + 'a');
}
printf("\n");
decrypt(ciphertext, key, decrypted);
printf("Decrypted plaintext: ");
for(int i = 0; i < N; i++) {
printf("%c", decrypted[i] + 'a');
}
printf("\n");
return 0;
}
```
本示例代码实现了Hill密码算法的加解密过程。其中,N为矩阵的维数,本例中设为3。可以根据需要修改N的值和输入的矩阵和向量的大小。
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