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引言
輪回位移密碼，又稱為凱撒密碼，是一種歷史長久的加密技巧。它經由過程將明文字符按照字母表次序向左或向右挪動一定的地位來實現加密。本文將深刻探究輪回位移密碼的道理，並經由過程C言語實現其加密跟解密過程，幫助讀者更好地懂得這一經典的加密方法。
輪回位移密碼道理
輪回位移密碼的基本道理是將明文中的每個字符按照字母表次序向左或向右挪動一定的地位。比方，假如密鑰是3，那麼字母A將被調換為D，B變為E，以此類推。當挪動超越字母表末端時，會再次回到字母表的掃尾持續打算。
加密過程可能表示為： [ E(m) = (m + k) \mod n ] 其中：
- ( E(m) ) 為密文字母在字母表中對應的地位數；
- ( m ) 為明文字母在字母表中的地位數；
- ( k ) 為密鑰；
- ( n ) 為字母表中的字母個數（對英文字母，( n = 26 )）。
解密過程則是加密過程的逆過程： [ m = E(L) - k \mod n ] 其中：
- ( L ) 為密文字母在字母表中對應的地位數；
- ( m ) 為明文字母在字母表中的地位數。
C言語實現
以下是一個利用C言語實現的輪回位移密碼示例：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
// 加密函數
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';
}
// 解密函數
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;
}
破解輪回位移密碼
要破解輪回位移密碼，須要實驗全部可能的密鑰。因為英文字母表中共有26個字母，因此最多須要實驗26次。以下是一個簡單的C言語順序，用於破解輪回位移密碼：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void encrypt(const char *plaintext, int key, char *ciphertext) {
// 省略加密函數的實現
}
void decrypt(const char *ciphertext, int key, char *plaintext) {
// 省略解密函數的實現
}
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;
}
經由過程上述順序，我們可能實驗全部可能的密鑰，並找到正確的解密成果。
結論
輪回位移密碼是一種簡單的加密技巧，但它很輕易被破解。本文經由過程C言語實現了輪回位移密碼的加密跟解密過程，並探究了怎樣破解這種密碼。盼望讀者經由過程本文的進修，可能更好地懂得密碼學的基本道理。