【破解循环位移难题】C语言揭秘密码学加密术

引言

轮回位移密码，又称为凯撒密码，是一种历史长久的加密技巧。它经由过程将明文字符按照字母表次序向左或向右挪动必定的地位来实现加密。本文将深刻探究轮回位移密码的道理，并经由过程C言语实现其加密跟解密过程，帮助读者更好地懂得这一经典的加密方法。

轮回位移密码道理

轮回位移密码的基本道理是将明文中的每个字符按照字母表次序向左或向右挪动必定的地位。比方，假如密钥是3，那么字母A将被调换为D，B变为E，以此类推。当挪动超越字母表末端时，会再次回到字母表的扫尾持续打算。

加密过程可能表示为： [ E(m) = (m + k) \mod n ] 其中：

• ( E(m) ) 为密文字母在字母表中对应的地位数；
• ( m ) 为明文字母在字母表中的地位数；
• ( k ) 为密钥；
• ( n ) 为字母表中的字母个数（对英文字母，( n = 26 )）。

解密过程则是加密过程的逆过程： [ m = E(L) - k \mod n ] 其中：

• ( L ) 为密文字母在字母表中对应的地位数；
• ( m ) 为明文字母在字母表中的地位数。

C言语实现

以下是一个利用C言语实现的轮回位移密码示例：

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

// 加密函数
void encrypt(const char *plaintext, int key, char *ciphertext) {
    int i = 0;
    while (plaintext[i] != '\0') {
        if ((plaintext[i] >= 'A' && plaintext[i] <= 'Z') || (plaintext[i] >= 'a' && plaintext[i] <= 'z')) {
            if (plaintext[i] >= 'A' && plaintext[i] <= 'Z') {
                ciphertext[i] = ((plaintext[i] - 'A' + key) % 26) + 'A';
            } else {
                ciphertext[i] = ((plaintext[i] - 'a' + key) % 26) + 'a';
            }
        } else {
            ciphertext[i] = plaintext[i];
        }
        i++;
    }
    ciphertext[i] = '\0';
}

// 解密函数
void decrypt(const char *ciphertext, int key, char *plaintext) {
    encrypt(ciphertext, -key, plaintext);
}

int main() {
    const char *plaintext = "HELLO WORLD";
    int key = 3;
    char ciphertext[100], decryptedtext[100];

    encrypt(plaintext, key, ciphertext);
    printf("Encrypted: %s\n", ciphertext);

    decrypt(ciphertext, key, decryptedtext);
    printf("Decrypted: %s\n", decryptedtext);

    return 0;
}

破解轮回位移密码

要破解轮回位移密码，须要实验全部可能的密钥。因为英文字母表中共有26个字母，因此最多须要实验26次。以下是一个简单的C言语顺序，用于破解轮回位移密码：

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

void encrypt(const char *plaintext, int key, char *ciphertext) {
    // 省略加密函数的实现
}

void decrypt(const char *ciphertext, int key, char *plaintext) {
    // 省略解密函数的实现
}

int main() {
    const char *ciphertext = "KHOOR ZRUOG";
    char decryptedtext[100];

    for (int i = 0; i < 26; i++) {
        decrypt(ciphertext, i, decryptedtext);
        printf("Key %d: %s\n", i, decryptedtext);
    }

    return 0;
}

经由过程上述顺序，我们可能实验全部可能的密钥，并找到正确的解密成果。

结论

轮回位移密码是一种简单的加密技巧，但它很轻易被破解。本文经由过程C言语实现了轮回位移密码的加密跟解密过程，并探究了怎样破解这种密码。盼望读者经由过程本文的进修，可能更好地懂得密码学的基本道理。