用數組實現轉輪機加解密算法功能
算法原理、算法轉輪機密文明文初始化的形式即參考下圖
轉輪密碼機原理如圖3-1所示,它是一個三轉輪密碼機模型,3個帶有數字的矩形框代表3個轉輪,從左到右分別稱爲慢輪子、中輪子和快輪子。轉輪內部相當於一個單表代換。當按下某-鍵時,電信號從慢輪子的輸入引腳進人,經過內部連線流經每個轉輪,最後從快輪子的輸出引腳輸出密文。如在圖3-1(a)中.如果按下字母鍵A.則一個電信號被加到慢輪子的輸入引腳24並通過內部連線連接到慢輪子的輸出引腳24,經過中輪子的輸人引腳24和輸出引腳24,連接到快輪子的輸人引腳18,最後從快輪子的輸出引腳18輸出密文字母B.（這個是貼的教科書上的內容哈）
部分核心功能介紹
1. int searchindex(int wheel[26],int figure)、int searchindex(char wheel[27], char figure)
這是兩個重載函數，第一個實現輸出查找的數字的下標。在轉輪機實現了輪子之間的連線。第二個函數實現了輸出查找的字符的下標。在轉輪機中實現了密文與數字和明文與數字之間的轉化。
- void roatewheel(int wheel[26])
該函數實現了轉輪機輪子的轉動功能。 - void OutputCipertext(string plaintext)
該函數實現明文轉密文的功能。 - void OutputPlaintext(string cipertext)
該函數實現密文轉明文的功能。
下面是就直接貼代碼了哈！！！（註釋寫的比較詳細，這邊就不分函數細講了）
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
#define ERROR -1
int flag1 = 0, flag2 = 0; //轉輪轉動標誌位
int slowL[26] = {24,25,26,1,2,3,4,5,6,7
,8,9,10,11,12,13,14,15,16
,17,18,19,20,21,22,23};
int slowR[26] = { 21,3,15,1,19,10,14,26,20,8
,16,7,22,4,11,5,17,9,12,23,18
,2,25,6,24,13 }; //慢輪子
int midL[26] = {26,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
,12,13,14,15,16,17,18,19
,20,21,22,23,24,25};
int midR[26] = {20,1,6,4,15,3,14,12,23,5,16
,2,22,19,11,18,25,24,13,7,10
,8,21,9,26,17 }; //中輪子
int fastL[26] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
,12,13,14,15,16,17,18,19
,20,21,22,23,24,25,26};
int fastR[26] = {8,18,26,17,20,22,10,3,13,11,
4,23,5,24,9,12,25,16,19,6,15,
21,2,7,1,14}; //快輪子
char input[27] = {'A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K' //將帶轉化明文轉化爲數字的參照表
,'L','M','N','O','P','Q','R','S','T','U','V'
,'W','X','Y','Z' };
char output[27] = { 'A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K' //將待輸出密文下標轉化成字符的參照表
,'L','M','N','O','P','Q','R','S','T','U','V'
,'W','X','Y','Z' };
void roatewheel(int wheel[26]) { //實現輪子轉動，每次向下轉動一格
int temp = wheel[25];
for (int i = 24; i >=0; i--) {
wheel[i + 1] = wheel[i];
}
wheel[0] = temp;
return;
}
int searchindex(int wheel[26],int figure) { //查找整型類型的輪子的下標,並返回下標
for (int i = 0; i < 26; i++) {
if (wheel[i] == figure)
return i;
}
printf("查詢失敗！");
return ERROR;
}
int searchindex(char wheel[27], char figure) { //查找字符串型的輪子的小標，並返回下標
for (int i = 0; i < 26; i++) {
if (wheel[i] == figure)
return i;
}
printf("查詢失敗！");
return ERROR;
}
void OutputCipertext(string plaintext) { //輸出密文
cout << "輸出明文爲：" << endl;
int len = plaintext.length();
int ind1, ind2, ind3, ind4; //定義四個下標量
for (int i = 0; i < len; i++) {
ind1 = searchindex(input, plaintext[i]); //明文字符轉化爲對應數字，並返回數字下標
ind2 = searchindex(slowR, slowL[ind1]); //進入中輪子
ind3 = searchindex(midR, midL[ind2]); //進入快輪子
ind4 = searchindex(fastR, fastL[ind3]); //返回密文字符對應的下標
cout << output[ind4]; //輸出字符對應的密文
flag1++;
roatewheel(fastL); //每輸出一位，快輪子轉動一次
roatewheel(fastR);
if (flag1 % 26 == 0 && flag1 != 0) { //快輪子每轉動26次，中輪子轉動一次
roatewheel(midL);
roatewheel(midR);
flag2++;
}
if (flag2 % 26 == 0 && flag2 != 0) { //中輪子每轉動26次，慢輪子轉動一次
roatewheel(slowL);
roatewheel(slowR);
}
}
flag1 = flag2 = 0; //解密結束，標誌位初始化爲0
return;
}
void OutputPlaintext(string cipertext) { //解密密文
cout << "輸出密文爲：" << endl;
int len = cipertext.length();
int ind1, ind2, ind3, ind4;
for (int i = 0; i < len; i++) {
ind1 = searchindex(output, cipertext[i]);
ind2 = searchindex(fastL, fastR[ind1]);
ind3 = searchindex(midL, midR[ind2]);
ind4 = searchindex(slowL, slowR[ind3]);
cout << input[ind4];
flag1++;
roatewheel(fastL);
roatewheel(fastR);
if (flag1 % 26 == 0 && flag1 != 0) {
roatewheel(midL);
roatewheel(midR);
flag2++;
}
if (flag2 % 26 == 0 && flag2 != 0) {
roatewheel(slowL);
roatewheel(slowR);
}
}
flag1 = flag2 = 0;
return;
}
int main() {
int choice;
string plaintext;
string cipertext;
cout << "輸入0，加密明文" << endl;
cout << "輸入1，解密密文" << endl;
while (!0) {
cin >> choice;
switch (choice) {
case 1:
cout << "請輸入想要解密的密文" << endl;
cin >> cipertext;
OutputPlaintext(cipertext);
break;
case 0:
cout << "請輸入想要加密的明文：" << endl;
cin >> plaintext;
OutputCipertext(plaintext);
break;
default:
cout << "輸入錯誤！請輸入0或1！" << endl;
}
}
return 0;
}
函數運行結果分享
隨機輸入一組明文，進行加密
將加密結果複製，進行解密
比較得到，加解密結果一致，函數功能實現成功！