【解鎖Vigenere密碼的C語言奧秘】輕鬆掌握編碼與解碼技巧

Vigenere密碼是一種歷史長久的多碼加密法，它基於關鍵詞停止加密，存在很高的保險性。在本文中，我們將利用C言語來剖析Vigenere密碼的編碼與解碼技能，幫助讀者輕鬆控制這一加密方法。

Vigenere密碼簡介

Vigenere密碼是一種調換加密法，它利用一個關鍵詞（密鑰）來決定每個明文字母的調換方法。關鍵詞的長度決定了加密跟解密過程中的調換形式。Vigenere密碼的加密跟解密過程如下：

1. 編碼過程：將明文字母與密鑰中的字母停止對應，根據密鑰字母在Vigenere表中查找對應的密文字母。
2. 解碼過程：與編碼過程相反，根據密文字母跟密鑰字母在Vigenere表中查找對應的明文字母。

Vigenere密碼的C言語實現

以下是一個利用C言語實現的Vigenere密碼編碼跟解碼的示例代碼：

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

#define ALPHABET_SIZE 26

// 函數申明
void VigenereEncrypt(char *plaintext, char *keyword, char *ciphertext);
void VigenereDecrypt(char *ciphertext, char *keyword, char *plaintext);
void GenerateVigenereTable(char *table);

int main() {
    char plaintext[100], keyword[100], ciphertext[100];
    
    // 生成Vigenere表
    char vigenereTable[ALPHABET_SIZE][ALPHABET_SIZE];
    GenerateVigenereTable(vigenereTable);
    
    // 獲取用戶輸入
    printf("Enter plaintext: ");
    fgets(plaintext, sizeof(plaintext), stdin);
    plaintext[strcspn(plaintext, "\n")] = 0; // 移除換行符
    
    printf("Enter keyword: ");
    fgets(keyword, sizeof(keyword), stdin);
    keyword[strcspn(keyword, "\n")] = 0; // 移除換行符
    
    // 編碼
    VigenereEncrypt(plaintext, keyword, ciphertext);
    printf("Ciphertext: %s\n", ciphertext);
    
    // 解碼
    VigenereDecrypt(ciphertext, keyword, plaintext);
    printf("Decrypted plaintext: %s\n", plaintext);
    
    return 0;
}

// 生成Vigenere表
void GenerateVigenereTable(char *table) {
    for (int i = 0; i < ALPHABET_SIZE; i++) {
        for (int j = 0; j < ALPHABET_SIZE; j++) {
            table[i][j] = 'A' + (i + j) % ALPHABET_SIZE;
        }
    }
}

// Vigenere加密
void VigenereEncrypt(char *plaintext, char *keyword, char *ciphertext) {
    int keywordIndex = 0;
    for (int i = 0; plaintext[i] != '\0'; i++) {
        if (isalpha(plaintext[i])) {
            int key = tolower(keyword[keywordIndex % strlen(keyword)]) - 'a';
            key = isupper(plaintext[i]) ? key + 'A' - 'a' : key;
            ciphertext[i] = (toupper(plaintext[i]) - 'A' + key) % ALPHABET_SIZE + 'A';
            keywordIndex++;
        } else {
            ciphertext[i] = plaintext[i];
        }
    }
    ciphertext[strlen(plaintext)] = '\0'; // 增加字符串結束符
}

// Vigenere解碼
void VigenereDecrypt(char *ciphertext, char *keyword, char *plaintext) {
    int keywordIndex = 0;
    for (int i = 0; ciphertext[i] != '\0'; i++) {
        if (isalpha(ciphertext[i])) {
            int key = tolower(keyword[keywordIndex % strlen(keyword)]) - 'a';
            key = isupper(ciphertext[i]) ? key + 'A' - 'a' : key;
            plaintext[i] = (toupper(ciphertext[i]) - 'A' - key + ALPHABET_SIZE) % ALPHABET_SIZE + 'A';
            keywordIndex++;
        } else {
            plaintext[i] = ciphertext[i];
        }
    }
    plaintext[strlen(ciphertext)] = '\0'; // 增加字符串結束符
}

這段代碼起首定義了一個函數GenerateVigenereTable來生成Vigenere表，然後定義了兩個函數VigenereEncrypt跟VigenereDecrypt來實現Vigenere密碼的編碼跟解碼過程。

總結

經由過程本文的講解，信賴讀者曾經控制了Vigenere密碼的編碼與解碼技能，並可能利用C言語來實現這一加密方法。在現實利用中，Vigenere密碼的保險性絕對較低，但對懂得加密道理跟進修編程來說，它仍然是一個很好的例子。