Vigenere加密..docx

实验报告表格例课程名称 __ 《密码学课程设计》 _实验名称___ 实验一 实现一个多表古典加密和解密程序 __班级____ 信安2009-3 _____ 姓名__符德儿______学号仪器组号_______ 实验日期___ 实验报告要求：1.实验目的 2.实验内容 3.实验步骤 4.运行结果 5.流程图 6.实验体会 1.1 实验内容掌握多表古典加密方法,能用高级语言实现古典加密方法。多表古典加密方法主要有Playfair体制、Vigenere体制、Beaufor体制、Vernam体制和Hill体制，用高级语言实现其中一种体制的加密和解密算法。1.2 ?Vigenere算法的基本原理?1.2.1 Vigenere算法概述Vigenere密码就是一种传统加密技术，它是多表代换密码，能够有效改进单表代换密码的词频分布特征问题?1.2.2 Vigenere算法流程从Vigenere代换表中，以密钥字符串中的“d”为行，消息中的“w”为列的那个字母就是“Z”了。　使用查表的方式多加密几次就能很轻易地总结出规律：将A~Z以0~25编号，那么加密过程就是，在代换表的第一行中找到消息字母，如“w”，然后向后移动d（即3）次，所得的字母就是密文了。如果数到末位，那么下一次移位就从头（即A）继续。 也就是说，可以将A~Z看成一个环，加密过程就是找定消息字母后，将指针往环的某个特定方向移位，次数就是密钥字母所代表的数字。这其实是一个模26的过程。　扩展一下，以上加密仅能对26个字母进行加密，而且不能区分大小写。但其实英文中除了字母外，还有标点符号，还有空格。如果考虑到大部分英文字符，那么Vigenere代换表将比较大，而且有点浪费空间的嫌疑。如果假设能被加密的字符有N个，如果把这N个字符建成一个环，那么加密过程就是模N的过程，即，C(i)=(K(i)+P(i))modN，其中K、C、P分别代表的是密钥空间、密文空间、消息（明文）空间。?1.2.3 关键算法解析收方和发方约定一个密钥为词组，比如说是：nice day，对应的数字序列即是（13,8,2,4,3,0,24）。而加密的密钥即是将它不断重复的周期序列c=（13,8,2,4,3,0,24）。加密方式为E(x) x+c y(mod 26)（x是明文，E（x）为密文），而去密为D(y) y-c x(mod? 26)。例如：输入明文字符为：this cryptosys；?输出密文为：g p k w f r w c b q w b s；?1.2.4 实验结果及分析主要功能：在通信的时候，给一段明文加密，再把密文发给收信方。这是一种传统的比较简单的加密方法。1.3? Playfair算法的基本原理1.3.1 Playfair算法概述Playfair密码出现于1854年，它依据一个5*5的正方形组成的密码表来编写，密码表里排列有25个字母。如果一种语言字母超过25个，可以去掉使用频率最少的一个。如，法语一般去掉w或k，德语则是把i和j合起来当成一个字母看待。英语中z使用最少，可以去掉它。。?1.3.2 Playfair算法流程第一步是编制密码表。在这个5*5的密码表中，共有5行5列字母。第一列（或第一行）是密钥,其余按照字母顺序。密钥是一个单词或词组，若有重复字母，可将后面重复的字母去掉。当然也要把使用频率最少的字母去掉。如：密钥是Live and learn,去掉后则为liveandr。如果密钥过长可占用第二列或行。 如密钥crazy dog，可编制成 COHMTRGINUABJPVYEKQWDFLSX?　 　第二步整理明文。将明文每两个字母组成一对。如果成对后有两个相同字母紧挨或最后一个字母是单个的，就插入一个字母X。 如，communist，应成为co,mx,mu,ni,st。　?1.3.3 关键算法解析?对明文加密规则如下： 1 、若p1 p2在同一行，对应密文c1 c2分别是紧靠p1 p2 右端的字母。其中第一列被看做是最后一列的右方。如，按照前表，ct对应oc 　 2 、若p1 p2在同一列，对应密文c1 c2分别是紧靠p1 p2 下方的字母。其中第一行被看做是最后一行的下方。 　 3、 若p1 p2不在同一行，不在同一列，则c1 c2是由p1 p2确定的矩形的其他两角的字母（至于横向替换还是纵向替换要事先约好，或自行尝试）。如，按照前表，wh对应tk或kt。 　如，依照上表，明文where there is life,there is hope. 　可先整理为wh er et he re is li fe th er ei sh op ex 　然后密文为：kt yg wo ok gy nl hj of cm yg kg lm mb wf 　将密文变成大写，然后几个字