数据结构实验-密码的原理与实现.doc

电气信息学院

实 验 报 告 书

课 程 名 称 数据结构 　
实 验 项 目 密码的原理与实现 　
专 业 班 组 通信202班 　
实 验 时 间 2016.12.12 　
成 绩 评 定 　
评 阅 老 师 　

报告撰写人： 学号：
电气信息学院专业中心实验室

一、实验内容
利用Visual C++设计合理的凯撒密码，对一段英文段落进行加密处理。以每个人学号的最后两位为key。

英文段落如下：
I am Wang Yanling,a student from Sichuan University.Now I major in telecommunication engineering.I am nineteen years old and my family live in Sichuan province.It is the second year of my colleage and I am fighting for my future.I also enjoy playing games,listening to some beautiful music and going out for a date with my friends.How wonderful it is.
二、算法流程图

三、详细设计
源程序：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<conio.h>
char encrypt(char ch,int n)/*加密函数，把字符向右循环移位n*/
{
while(ch>='A'&&ch<='Z')
{
return ('A'+(ch-'A'+n)%26);
}
while(ch>='a'&&ch<='z')
{
return ('a'+(ch-'a'+n)%26);
}
return ch;
}
void menu()/*菜单，1.加密，2.解密，3.退出*/
{
设计加密函数
printf("\n----------------------");
printf("\n1.Encrypt the file");
printf("\n2.Decrypt the file");
printf("\n3.Quit\n");
printf("------------------------\n");
printf("Please select a item:");
return;
}
创建菜单
main()
{
int i,n;
char ch0,ch1;
FILE *in,*out;
char infile[20],outfile[20];
menu();
ch0=getch();
while(ch0!='3')
{
  if(ch0=='1')
  {
   printf("\nPlease input the infile:");
键入数字1则表示选择功能：加密文件
   scanf("%s",infile);/*输入需要加密的文件名*/
输入要加密的TXT地址
   if((in=fopen(infile,"r"))==NULL)
   {
   printf("Can not open the infile!\n");
   printf("Press any key to exit!\n");
   getch();
   exit(0);
   }
不能打开时提示
   printf("Please input the key:");
   scanf("%d",&n);/*输入加密密码*/
打开成功后进入下一步：输入加密密码
   printf("Please input the outfile:");
   scanf("%s",outfile);/*输入加密后文件的文件名*/
输入加密后文件储存地址
   if((out=fopen(outfile,"w"))==NULL)
   {
   printf("Can not open the outfile!\n");
   printf("Press any key to exit!\n");
   fclose(in);
   getch();
   exit(0);
地址无效则提示结束程序
   }
   while(!feof(in))/*加密*/
   {
   fputc(encrypt(fgetc(in),n),out);
   }
   printf("\nEncrypt is over!\n");
   fclose(in);
   fclose(out);
加密成功
  }
  if(ch0=='2')
  {
  printf("\nPlease input the infile:");
  scanf("%s",infile);/*输入需要解密的文件名*/
键入数字2则表示选择功能：解密文件
  if((in=fopen(infile,"r"))==NULL)
   {
  printf("Can not open the infile!\n");
  printf("Press any key to exit!\n");
  getch();
  exit(0);
   }
不能打开时提示
  printf("Please input the key:");
  scanf("%d",&n);/*输入解密密码（可以为加密时候的密码）*/输入密码

  n=26-n;
  printf("Please input the outfile:");
  scanf("%s",outfile);/*输入解密后文件的文件名*/
输入解密后文件的存放地址
  if((out=fopen(outfile,"w"))==NULL)
  {
  printf("Can not open the outfile!\n");
  printf("Press any key to exit!\n");
  fclose(in);
  getch();
  exit(0);
  }
输入地址无效时提示结束程序
  while(!feof(in))
  {
  fputc(encrypt(fgetc(in),n),out);
  }
  printf("\nDecrypt is over!\n");
  fclose(in);
  fclose(out);
  }
  menu();
  ch0=getch();
}
printf("\nGood Bye!\n");
}成功得到解密后结果

四、调试分析
1、出现错误
检查后发现是未引入头文件stdlib.h造成。 添加#include<stdlib.h>。
2、出现错误。检查后发现大括号匹配出了问题。在末尾添加：}即可成功运行。
五、实验总结
我们知道加密算法的一般类型有对称和非对称两种。对称算法使用相同的密钥来加密和解密数据。非对称算法使用一个公钥进行加密，而使用另一个密钥来解密。凯撒加解密 算法是加解密算法的一种选择。它最灵活的选择之一是使用对称加密。在这种技术中，加密和解密使用相同的密钥。公钥加密的最大缺点是其性能较差。对称算法对处理能力的要求比公钥算法低得多。如果只是使用加密方法，则不必详细了解其工作原理；但如果要对凯撒加解密算法进行设计，则需要我们考虑以下三个主要因素： 
①破解使用该算法加密的消息的难度；  ②算法的性能 ； ③密钥的安全性。
我们对凯撒加解密算法进行了分析与研究，了解了怎样的密码体制才能充分发挥凯撒加解密算法的安全作用。分析了凯撒加解密的安全性，以及如何选取凯撒加解密时的密钥长度的问题。同时考虑到在实际的应用过程中，在满足安全性前提下应当降低计算的复杂度，提高信息加、解密的速度。为了得到较快的加/解密速度，主要采用移位的方法，大大提高了凯撒加解密算法实际应用的运算速度和执行效率。 
 以上详细介绍了凯撒加解密字母的实现方法，同时，也介绍了采用加解密密码方式以后，以及用户鉴别的实现。并讨论了使用这种加解密方式的应用限制。在实际应用中，我们可以将此方法做适当的修改和补充，以更加适合我们的应用需要。
 这次课程设计让我学到了很多，完成了此次的课程设计的要求，不仅巩固了先前学的程序设计知识，而且也培养了我的动手能力，更令我的创造性思维得到拓展，编写这些程序很伤大脑，但在编写好程序运行出所想要的程序这使我有了一种成就感，相信只要自己努力去做过，就可以把它做好，所以我懂得了，做任何事只要下恒心，一定就能做好，只要功夫深，铁杵磨成针。