希爾密碼加密與譯碼

我把加密與譯碼的原代碼放在這裏

注意：加密已成功，譯碼還還存在問題，問題應該出在求逆向矩陣上，我也不想做了，有意者拿去做一下吧。

// 希爾算法的加密與解密 #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #include <conio.h> #include <ctype.h> #include <memory.h> // nDime爲全部變量，可逆矩陣的維數 int nDime = 3; int index = 0; // MAXN爲明文的最大長度 const int MAXN = 256; // 矩陣相乘，a是一個列爲1的矩陣 void MultiplyMatrix(int a[], int b[][10], int *text) { int i, j, t; for (i = 0; i < nDime; i++) { t = 0; for (j = 0;j < nDime; j++) t += b[i][j] * a[j]; text[index++] = t; } } // 求行列式的值 int determinant(int a[][10], int size) { int i, j, m, n, s, t, k = 1; int f = 1, c,x, sn; for (i = 0, j = 0; i < size && j < size; i++, j++) { if (!a[i][j]) { for (m = i; !a[m][j]; m++) { if (m == size) { sn = 0; return sn; } else { for (n = j; n < size; n++) { c = a[i][n]; a[i][n] = a[m][n]; a[m][n] = c; } } } k *= -1; } for (s = size - 1; s > i; s--) { x = a[s][j]; for (t = j; t < size; t++) a[s][t] -= a[i][t] * (x / a[i][j]); } } for (i = 0; i < size; i++) f *= a[i][j]; sn = k * f; return sn; } // 求矩陣中某一元素的代數餘子式 int func(int matrix[][10], const int i, const int j) { int row, column, m, n; int NewMatrix[10][10]; for (m = 0, row = 0; row < nDime; row++) { if (i == row) continue; for (column = 0, n = 0; column < nDime; column++) { if (j == column) continue; NewMatrix[m][n++] = matrix[row][column]; } m++; } int sign = (!((i + j) % 2)) ? 1 : -1; return sign * determinant(NewMatrix, nDime - 1); } // 對矩陣求逆，cm矩陣與m矩陣互逆 void ConverseMatrix(int m[][10], int cm[][10]) { // 矩陣求逆，利用數學公式A（逆）= (1 / |A|)乘以A* // 其中，|A|表示行列式A的值，而A*表示矩陣A的伴隨矩陣 int row, column; int StarMat[10][10]; // StarMat表示m的伴隨矩陣 int t; // 初始化伴隨矩陣 for (row = 0; row < 10; row++) for (column = 0; column < 10; column++) StarMat[row][column] = 0; // 求伴隨矩陣 for (row = 0; row < nDime; row++) for (column = 0; column < nDime; column++) { StarMat[row][column] = func(m, row, column); } // 求行列式的值 t = determinant(m, nDime); // 求出逆向矩陣 for (row = 0; row < nDime; row++) for (column = 0; column < nDime; column++) cm[row][column] = StarMat[row][column] / t; } // 希爾加密及解密算法 // status共兩種狀態，DECRYPT爲解密，ENCRYPT爲加密 void ShellPassword(int *OText, int TextLen, int matrix[][10], int *text) { int i, j, n, a[10]; // 判斷要將OText分成幾部分 n = TextLen / nDime; if (TextLen % nDime) n++; // 矩陣相乘 // 將OText分成的幾部分分別與matrix矩陣相乘 for (i = 0; i < n; i++) { for (j = 0; j < 10; j++) a[j] = 0; for (j = 0; j < nDime; j++) a[j] = OText[i * nDime + j]; MultiplyMatrix(a, matrix, text); } } int main(void) { int i, temp, row, column; // matrix存放加密或解密矩陣，Password爲加密後的結果 // OText存放原文轉換爲普通數字，如A~1，Z~26 int matrix[10][10], ConMatrix[10][10], OText[MAXN], Password[MAXN], OriText[MAXN]; char text[MAXN]; char sel; printf("=================================================/n"); putchar('/n'); printf(" SHELL加密解密器/n"); putchar('/n'); printf("=================================================/n"); while (1) { // 初始化矩陣 for (row = 0; row < 10; row++) for (column = 0; column < 10; column++) matrix[row][column] = 0; putchar('/n'); printf("1.加密/n"); printf("2.解密/n"); printf("0.退出/n"); printf("請輸入你的選擇:/n"); sel = getche(); switch (sel) { case '1': printf("/n請輸入原文:/n"); memset(text, '/0', sizeof(text) / sizeof(char)); memset(Password, 0, sizeof(Password) / sizeof(int)); gets(text); printf("輸入加密矩陣的維數，維數不能超過10維:/n"); scanf("%d", &nDime); printf("輸入矩陣，該矩陣必須爲可逆矩陣，否則將不能進行解密:/n"); // 可逆矩陣即，設A爲n階矩陣，如果存n在階矩陣B使得AB=BA=1 // 則矩陣A是可逆的，稱B是A的逆矩陣 for (row = 0; row < nDime; row++) for (column = 0; column < nDime; column++) scanf("%d", &matrix[row][column]); // 將小寫字母轉換爲大寫字母 for (i = 0; text[i] != '/0'; i++) if (islower(text[i])) text[i] |= 0x20; // OText存放將字母轉換爲相應數，如A~1，Z~26 for (i = 0; i < MAXN; i++) OText[i] = 0; for (i = 0; text[i] != '/0'; i++) OText[i] = text[i] - 'A' + 1; // 加密 ShellPassword(OText, strlen(text), matrix, Password); // 將加密後的內容打印出來 printf("加密後的內容爲:/n"); for (i = 0; i < strlen(text); i++) printf("%d ", Password[i]); putchar('/n'); break; case '2': printf("/n請輸入密文，以英文字符結束輸入（如12 13 81 a）：/n"); for (i = 0; i < MAXN; i++) { if (1 == scanf("%d", &temp)) Password[i] = temp; else break; } // 吸收多餘的字符 while (getchar() != '/n') ; // 加密矩陣 printf("請輸入解密矩陣的維數:/n"); scanf("%d", &nDime); printf("請輸入解密矩陣：/n"); for (row = 0; row < nDime; row++) for (column = 0; column < nDime; column++) scanf("%d", &matrix[row][column]); // 求出解密矩陣的逆矩陣，將matrix轉置的結果存到ConMatrix中 ConverseMatrix(matrix, ConMatrix); // 解密 memset(OriText, 0, sizeof(OriText) / sizeof(int)); // Password是得到的密碼，ConMatrix爲逆向矩陣 ShellPassword(Password, i, ConMatrix, OriText); // 打印出解密後的內容 printf("解密後的內容爲:/n"); for (int j = 0; j < i; j++) printf("%c ", OriText[j] + 'A' - 1); putchar('/n'); break; case '0': return 0; default: break; } getchar(); } return 0; }