[C++知识库]仿射加密c++

一.理论

1.仿射加密是种特殊的替换加密

2.加密：y=ax+b mod 26

? ?解密：x=a'(y-b)mod 26? ? ? ? ? ?a'是a的逆元，a*a'=1mod26

? ?x，y，a，b都是整数环Z26中的元素，a限制于a有逆元即gcd（a，26）=1，所以a只有12种

3.攻击方法：暴力破解（穷尽搜索）和字母频率分析

二.算法思路

（1）加密

1.明密文用字符数组存储，求数组字符个数确定加密次数

2.每次加密不能直接对字母ASCII操作，因为涉及乘法，所以要先将字母变成0到25的数值，再进行整数环Z26内的运算，再将其变回字母（应考虑大小写）。

（2）解密

解密不做详细论述，未知密钥用字母频率分析，已知密钥涉及求逆运算（扩张欧几里得算法EEA），本文不做展示。

三.源代码

#include <iostream>
/**
   仿射加密  作者：孤羽
   */
using namespace std;

int Affine_encryption(int a,int b,char plain[],char ciphertext[])//仿射加密
{
    int i,j=0;
    for(i=0;plain[i]!='\0';i++)
    {
        if(plain[i]>64&&plain[i]<91)//确定是字母
            {
              j=plain[i]-65;        //明文化为整数环Z26的元素
              ciphertext[i]=(a*j+b)%26+65;
            }
          else if(plain[i]>96&&plain[i]<123)
            {
              j=plain[i]-97;
              ciphertext[i]=(a*j+b)%26+97;
            }
    }
    return i;//返回输出长度（i+1），以控制输出密文
}

int main()
{
    int a,b;
    char plain[1000],ciphertext[1000];
    int a1[12]={1,3,5,7,9,11,15,17,19,21,23,25};
    //int a1[12]={'1','3','5','7','9','11','15','17','19','21','23','25'}; //错误定义
    cout<<"输入密钥a，b："<<endl;
    cin>>a>>b;
    cin.get();
    cout<<"输入明文"<<endl;
    cin.get(plain,1000);
    int j=0,c;   //j用于判断a是否满足条件gcd（a，26）=1，c存储返回值
    for(int i=0;i<12;i++)
    {
        if(a==a1[i])
        {
            c=Affine_encryption(a,b,plain,ciphertext);
            j=1;
        }
    }
    if(j==1)
    {
        for(int i=0;i<=c;i++)
            cout<<ciphertext[i];//直接全部输出会出现乱码
        cout<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"a不满足条件"<<endl;
    }
}