C++实现经典密码学：Vigenere加密与解密

古典密码学是一门历史悠久的学科，主要研究在没有现代计算机技术支持下的加密和解密技术。C++语言作为高级编程语言，被用于实现这些传统的加密算法，如仿射密码、希尔密码、维吉尼亚密码等。本实验的重点是多表古典加密方法，特别是Vigenere体制，这是一种基于字母表替换和循环移位的加密技术。 实验一的目标是让学习者掌握多表古典加密方法的原理和实践应用。首先，实验要求学生熟悉高级语言（这里指C++）并能编写实现相应的加密和解密算法。Vigenere体制的特点在于使用两个字符串，一个作为固定密钥（如'key'），另一个是可变密钥（由用户输入的明文和固定密钥字符重复组成），对明文字母进行加密。 加密函数`encryption`的核心部分如下： 1. 使用`number`函数将字符转换为对应的数字，通过查找字符在预设的字母表中的位置。 2. 用户输入明文（`m`）和密钥（`k`），获取它们的长度。 3. 将字符串转换为字符数组，并用密钥生成新的密钥串`t`。这里使用了循环移位，每加密一个字符，密钥向后移动一位，取模klen确保密钥长度不会超过固定值。 4. 最后，通过两个字符在字母表中的位置相乘（注意使用了`v`数组的嵌套查找），将明文字符替换为加密后的字符，输出加密结果。 解密函数`disencryption`的过程与加密类似，但解密时需要反向操作，即将加密后的密文字符对应回原始字母表的位置，通过相同的密钥循环移位恢复明文。用户输入密文和密钥后，根据加密过程逆向操作，解密出原始消息。 Vigenere密码之所以被称为“古典密码”，是因为它在历史上的确具有一定的安全性，但面对现代密码学的挑战，比如频率分析和凯撒密码的破解技巧，它的强度并不足以抵御现代的密码分析手段。然而，这些古典密码算法的学习和实践，对于理解密码学的基本原理和技术发展历史有着重要的价值。通过这个实验，学习者可以加深对多表加密、字符替换和移位加密的理解，并且能够运用高级语言实现这些经典算法。