单表代替密码是一种固定明文字符集到密文字符集的映射,是古代密码编码技术中的一种比较简单的编码技术,属于简单的代换密码,即一个字符用另一个字符进行代换。
单表代替密码中比较典型的密码算法是凯撒(Caesar)密码,其本质就是构造不同字母的映射表,通过映射表来完成对数据的加密和解密。
单表代替密码算法的实现过程主要包括两部分内容,一部分是加密过程,另一部分是解密过程,下面的实现过程就是针对历史上有名的凯撒密码来完成的。
加密过程是针对明文文件进行加密,采用读取字符的方法,对每一个字符通过映射的方法进行加密,完成加密后写人加密文件。在本节的示例中所包含的字符由26个小写字母和空格组成的,因过程比较简单,单表代替密码算法的实现直接采用函数的方法来实现,具体Cpp源码如下:
加密过程是针对明文文件进行加密,采用读取字符的方法,对每一个字符通过映射的方法进行加密,完成加密后写人加密文件。在本节的示例中所包含的字符由26个小写字母和空格组成的,因过程比较简单,单表代替密码算法的实现直接采用函数的方法来实现,具体Cpp源码如下:
#include<iostream> #include<fstream> #include<cstdlib> using namespace std; const char c[27]={'d','j','k','z','u','x','c','m','l','i','w','b','v','n','o','p','q','a','r','s','g','h','f','t','y','e',' '}; void encryption(ifstream& fin, ofstream& fout); void decryption(ifstream& fin, ofstream& fout); int main(){ // 加密 ifstream fin; ofstream fout ; fin.open("file1_1.in"); if(fin.fail()) { cout<<"File open error!(Input)"<< endl; exit (1) ; } fout.open("file1_1.out"); if(fout.fail()){ cout<<"File open error!(Outpot)"<< endl; } encryption(fin, fout); fin.close(); fout.close(); // 解密 ifstream fin_de; ofstream fout_de; fin_de.open("file1_1.out"); if(fin_de.fail()) { cout<<"File open error!(Input)"<< endl; exit (1) ; } fout_de.open("file1_1_de.out"); if(fout_de.fail()){ cout<<"File open error!(Outpot)"<< endl; } decryption(fin_de, fout_de); fin_de.close(); fout_de.close(); return 0; } void encryption(ifstream& fin, ofstream& fout){ char next; char ch; int i; while(fin.get(next)){ if(next>='a' && next<='z'){ i=next-'a'; ch=c[i]; fout<<ch; } else{ fout<<' '; } } } void decryption(ifstream& fin, ofstream& fout){ char ch; char chout; while(fin.get(ch)){ for(int i=0; i<=26; i++){ if(ch==c[i]){ if(i==26){ fout<<' '; }else{ chout=char('a'+i); fout<<chout; } } } } }
加密的效果图:file1_1.in是输入,file1_1.out是输出。
解密的效果图:file1_1.out是输入,file1_1_de.out是输出。
- 26个字母与空格的单表替换是通过const char c[27]来完成的,具体的明文与密文之间字符的映射关系根据具体情况来确定,读者在实践过程中可以自己定义明文与密文之间的映射关系。
- 替换函数void encryption(ifstream& fin, ofstream& fout) 的参数是文件输人流和文件输出流,输人和输出文件在主函数中定义。
- 在读取文件数据的时候采用的方法是fin.get(next),而不是fin>>next,当采用fin>>next来读取数据的时候,程序将会忽略明文文件中的空格。