编程实现矩阵换位法置换密码 （通过C语言实现，附上代码） 1. 实验原理： 矩阵换位法是一种置换密码算法，其核心思想是将明文中的字符按照指定的顺序填充到矩阵中，然后按照行、列、或者某种其他规则，按照特定的顺序读取矩阵中的元素得到密文。例如，对于明文“HELLO WORLD”，可以将其填充到一个5×3的矩阵中，再按照行和列的顺序读取，得到密文“HWEOLRLOLD”。 2. 算法设计：<br> 设置一个填充矩阵，并根据密钥确定填充元素的顺序。例如，如果密钥为“3 2 1 5 4”，则按照顺序将明文分配到填充矩阵中的不同位置上。例如，对于明文“HELLO WORLD”，按照顺序填充到5×3的矩阵中，则矩阵如下： H E L L O W O R L D 按照行和列的顺序分别读取矩阵中的元素，得到密文“HWEOLRLOLD”。

以下是使用C语言实现矩阵换位法置换密码的代码：

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

#define ROW 5   // 矩阵行数
#define COL 3   // 矩阵列数

void encrypt(char *plaintext, char *key, char *ciphertext);
void fill_matrix(char matrix[][COL], char *plaintext, char *key);
void read_matrix_by_row(char matrix[][COL], char *ciphertext);
void read_matrix_by_col(char matrix[][COL], char *ciphertext);

int main()
{
    char plaintext[100], key[COL];
    char ciphertext[ROW * COL + 1];

    // 获取明文和密钥
    printf("请输入明文：");
    scanf("%s", plaintext);
    printf("请输入密钥（例如：3 2 1 5 4）：");
    scanf("%s", key);

    // 加密并输出密文
    encrypt(plaintext, key, ciphertext);
    printf("密文为：%s\n", ciphertext);

    return 0;
}

// 加密函数
void encrypt(char *plaintext, char *key, char *ciphertext)
{
    char matrix[ROW][COL];

    // 填充矩阵
    fill_matrix(matrix, plaintext, key);

    // 按行顺序读取矩阵中的元素
    read_matrix_by_row(matrix, ciphertext);

    // 按列顺序读取矩阵中的元素
    // read_matrix_by_col(matrix, ciphertext);
}

// 将明文填充到矩阵中
void fill_matrix(char matrix[][COL], char *plaintext, char *key)
{
    int i, j, k = 0;

    // 将明文按顺序填充到矩阵中
    for (i = 0; i < ROW; i++)
    {
        for (j = 0; j < COL; j++)
        {
            if (k < strlen(plaintext))
            {
                matrix[i][j] = plaintext[k++];
            }
            else
            {
                matrix[i][j] = ' ';  // 填充空格
            }
        }
    }

    // 根据密钥确定填充元素的顺序
    for (j = 0; j < COL; j++)
    {
        int index = key[j] - '0' - 1;   // 密钥从1开始，需要减1调整为从0开始

        // 将第index列移动到第j列
        for (i = 0; i < ROW; i++)
        {
            char temp = matrix[i][j];
            matrix[i][j] = matrix[i][index];
            matrix[i][index] = temp;
        }
    }
}

// 按行顺序读取矩阵中的元素
void read_matrix_by_row(char matrix[][COL], char *ciphertext)
{
    int i, j, k = 0;

    for (i = 0; i < ROW; i++)
    {
        for (j = 0; j < COL; j++)
        {
            ciphertext[k++] = matrix[i][j];
        }
    }
    ciphertext[k] = '\0';
}

// 按列顺序读取矩阵中的元素
void read_matrix_by_col(char matrix[][COL], char *ciphertext)
{
    int i, j, k = 0;

    for (j = 0; j < COL; j++)
    {
        for (i = 0; i < ROW; i++)
        {
            ciphertext[k++] = matrix[i][j];
        }
    }
    ciphertext[k] = '\0';
}

运行程序后，输入明文和密钥，即可得到对应的密文。