利用playfair置换实现密钥加密

痛定思痛。 2022-08-03 05:15 269阅读 0赞

## 北航15年机试题2： （仅靠回忆，可能描述不太明确）  给定一个密钥key，利用playfair加密算法进行加密 首先根据密钥生成置换矩阵（5\*5），对于26个英文字母，将不在密钥中的字母按顺序依次写入到矩阵中，其中必定有一个字母是不在矩阵中的。将对角线字母进行置换，如dc置换为ag. 如密钥key:  youandme 则置换矩阵为： <table> <tbody> <tr> <td> b </td> <td> c </td> <td> f </td> <td> g </td> <td> h </td> </tr> <tr> <td> i </td> <td> j </td> <td> k </td> <td> l </td> <td> p </td> </tr> <tr> <td> q </td> <td> r </td> <td> s </td> <td> t </td> <td> v </td> </tr> <tr> <td> w </td> <td> x </td> <td> z </td> <td> y </td> <td> o </td> </tr> <tr> <td> u </td> <td> a </td> <td> n </td> <td> d </td> <td> m </td> </tr> </tbody> </table> 加密规则如下： 1）如果两个字母完全相同，则不进行置换，直接将原字母输出 2）如果其中有一个字母不在字母表中，则不进行置换，直接输出 3）如果最后只剩一个字母，则将其直接输出 4）如果两个字母在同一行或者同一列，直接交换两字母的顺序后输出 5）如果两个字母不在同一行且不在同一列，则按照矩阵进行置换，如cd置换为ga   输入样例： 首先输入密钥youandme 然后先输入要加密的数据welcometohangzhou   然后输出加密后的数据  wejgmoethonayfohu  (我自己根据规则置换的，正确的结果不记得了)   提示：最好按照给定的规则顺序进行判断并进行加密（具体的规则以及规则的顺序我也记不太清楚……） ##

思路：

比较简单，关键就是形成加密的置换矩阵，考虑了密钥中可能含有重复字母的情况，要删去密钥中重复的字母

#include <stdio.h>
 #include <string.h>
 
 char c[5][5];
 char key[30];
 int x=-1,y=-1;
 int findpos(char t){ // 实现寻找明文字符在置换矩阵中的位置，如果在矩阵中，则返回1并将索引位置保存在x,y中；如果不在矩阵中，则返回-1
 	int i,j;
 	for(i=0;i<5;i++){
 		for(j=0;j<5;j++)
 			if(c[i][j]==t){
 				x=i;
 				y=j;
 				return 1;
 			}
 	}
 	return -1;
 }
 
 void delrepeat(){
 	int i,j;
 	int len=strlen(key);
 	for(i=0;i<len;i++){
 		for(j=i+1;j<len;j++){
 			if(key[i]==key[j])
 				key[j]='*';
 		}
 	}//将重复的字符置为'*'
 	//以下代码删除重复的字符
 	for(i=0;i<(int)strlen(key);i++){
 		if(key[i]=='*'){
 			for(j=i;j<len-1;j++)
 				key[j]=key[j+1];
 			key[j]='\0';
 			i--;//此处语句是为了删除相邻重复字符
 		}
 	}
 }
 
 int main(){
 	char plain[50];
 	scanf("%s\n",key);
 	scanf("%s",plain);
 	char abc[26]={'a','b','c','d','e','f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','q','r','s','t','u','v','w','x','y','z'};
 	int i,j;
 	int keylen=strlen(key);
 	printf("%d %s\n",keylen,key);
 	
 	for(i=0;i<26;i++){
 		for(j=0;j<keylen;j++){
 			if(abc[i]==key[j])
 				abc[i]='*';
 		}
 	}
 
 	int k=0;
 	for(i=0;i<5&&k<26;i++){
 		for(j=0;j<5&&k<26;j++){
 			if(abc[k]=='*'){
 				k++;
 				j--;
 			}
 			else{
 				c[i][j]=abc[k];
 				k++;
 			}
 		}
 	}
 	delrepeat();
 	k=0;
 	i--;
 	for(;i<5;i++){
 		for(;j<5;j++){
 			c[i][j]=key[k++];
 		}
 		j=0; //机试时此处出现了错误，忘加这条语句导致矩阵最后一行没能正常生成
 	}
 	//以上代码形成置换矩阵，以下代码按照规则进行置换加密
 	int plainlen=strlen(plain);
 	for(i=0;i<plainlen-1;i+=2){
 		int t1=plain[i];
 		int t2=plain[i+1];
 		if(t1==t2)
 			printf("%c%c",t1,t2);
 		int is1=findpos(t1);
 		int t1x=x;
 		int t1y=y;
 		int is2=findpos(t2);
 		int t2x=x;
 		int t2y=y;
 		if(is1==-1||is2==-1)
 			printf("%c%c",t1,t2);
 		else if(t1x==t2x||t1y==t2y)
 			printf("%c%c",t2,t1);
 		else
 			printf("%c%c",c[t1x][t2y],c[t2x][t1y]);	
 	}
 	if(i==plainlen-1) //加密的明文只剩最后一个字母
 		printf("%c\n",plain[i]);
 	return 0;
 }