云南大学古典加密技术实验：Caesar加密算法实现

本篇文档是云南大学数学与统计学院2015级学生刘鹏的古典加密技术实验报告，课程名称为近代密码学实验，学号20151910042，由陆正福老师指导。实验日期为2018年5月27日，主要围绕古典密码学的编程实现和分析展开。 实验的主要目标是让学生深入理解并熟练运用古典密码学的基本原理和方法，包括但不限于Caesar加密（移位密码）这一经典算法。在实验内容部分，学生被要求在编程环境中实现Caesar加密和解密功能。Caesar加密的核心思想是将字母表中的每个字母按照固定的位移进行替换，如将每个字母向后移动k个位置，这就是通过函数`CaesarEncrypt`实现的。函数`num_to_char`用于将数字转换为字符，`char_to_num`则反之，确保了加密过程只针对字母部分进行操作。 具体实现的代码展示了如何处理英文字母表的情况，通过取模26操作保持字母的循环性，例如，当字符移动超过Z时，会自动回到A。对于非字母字符，代码直接保留原样，保证了加密的安全性和兼容性。`CaesarDecrypt`函数则是解密的逆过程，通过相同的位移规则将加密后的字符还原成原始信息。 此外，实验使用了多个平台，包括Windows 10 Enterprise编辑环境、SageMath版本8.1以及Ubuntu 17.10操作系统，这些平台的选择有助于学生在不同环境下测试和优化他们的代码。实验记录部分详细地展示了加密算法的实现步骤和代码片段，体现了学生的编程技能和对古典加密的理解。 通过这个实验，学生不仅掌握了基础的加密技术，还锻炼了编程能力和问题解决能力，同时也对古典密码学的历史和理论有了更深入的认识。这份报告提供了一个实用的学习案例，展示了如何将理论知识转化为实际操作，是研究和教学古典密码学的重要参考资料。