使用Playfair密码变种加密字符串

概述一种Playfair密码变种加密方法如下：首先选择一个密钥单词（称为pair）（字母不重复，且都为小写字母），然后与字母表中其他字母一起填入至一个5x5的方阵中，填入方法如下： 1.首先按行填入密钥串。 2.紧接其后，按字母序按行填入不在密钥串中的字母。 3.由于方阵中只有25个位置，最后剩下的那个字母则不需变换。 如果密钥为youandme，则该方阵如下：  y o u a n d m e b

一种Playfair密码变种加密方法如下：首先选择一个密钥单词（称为pair）（字母不重复，且都为小写字母），然后与字母表中其他字母一起填入至一个5x5的方阵中，填入方法如下：

1.首先按行填入密钥串。

2.紧接其后，按字母序按行填入不在密钥串中的字母。

3.由于方阵中只有25个位置，最后剩下的那个字母则不需变换。

如果密钥为youandme，则该方阵如下：

y o u a n

d m e b c

f g h i j

k l p q r

s t v w x

在加密一对字母时，如am，在方阵中找到以这两个字母为顶点的矩形（红色字体）：

y o u a n

d m e b c

f g h i j

k l p q r

s t v w x

这对字母的加密字母为该矩形的另一对顶点，如本例中为ob。

请设计程序，使用上述方法对输入串进行加密，并输出加密后的串。

另外有如下规定：

1、一对一对取字母，如果最后只剩下一个字母，则不变换，直接放入加密串中；

2、如果一对字母中的两个字母相同，则不变换，直接放入加密串中；

3、如果一对字母中有一个字母不在正方形中，则不变换，直接放入加密串中；

4、如果字母对出现在方阵中的同一行或同一列，如df或hi，则只需简单对调这两个字母，即变换为fd或ih；

5、如果在正方形中能够找到以字母对为顶点的矩形，假如字母对为am，则该矩形的另一对顶点字母中，与a同行的字母应在前面，在上例中应是ob；同样若待变换的字母对为ta，则变换后的字母对应为wo；

6、本程序中输入串均为小写字母，并不含标点、空格或其它字符。

解密方法与加密相同，即对加密后的字符串再加密，将得到原始串。

要求输入形式如下：

从控制台输入两行字符串，第一行为密钥单词（长度小于等于25），第二行为待加密字符串（长度小于等于50），两行字符串末尾都有一个回车换行符，并且两行字符串均为小写字母，不含其它字符。

在标准输出上输出加密后的字符串。

例如，若输入：

youandme

welcometohangzhou

则表示输入的密钥单词为youandme，形成的正方形如上所示；待加密字符串为welcometohangzhou。在正方形中可以找到以第一对字母we为顶点的矩形，对应另一对顶点字母为vb，因此加密后为vb，同理可找到与字母对lc,et,oh,ho对应的顶点字母对。而字母对om位于上述正方形中的同一列，所以直接以颠倒这两个字母来加密，即为mo，字母对an同理。字母对gz中的z不在上述正方形中，因此原样放到加密串中。最后剩一个字母u也原样输出。

因此输出的结果为：

vbrmmomvugnagzguu

#include <stdio.h>#define N 5		//方阵大小char c[N][N];	//方阵voID init(char key[]);voID local(char s,int *x,int *y);voID fun(char str[50],char after[50]);voID main(){	//int i,j;	char pair[25];			//密钥	char s[50],a[50];		//要加密的字符串和加密以后的字符串	printf("请输入\n");	scanf("%s",pair);	scanf("%s",s);	init(pair);				//初始化密钥	fun(s,a);				//加密	/*	for (i = 0;i < N; ++i)	{		for (j = 0;j < N; ++j)		{			printf("%c ",c[i][j]);		}		printf("\n");	}	*/	printf("加密后：\n%s\n",a);}//加密函数voID fun(char str[50],char after[50]){	char *s,*saf;			//指向加密字符串和加密以后字符串的指针	int x1,y1,x2,y2;		//用于记录字符的坐标	s = str;	saf = after;	//当字符个数大于2时	while(*s != '' && *(s + 1) != '')	{		//一对字母中的两个字母相同，则不变换，直接放入加密串中		if (*s == *(s + 1))		{			*saf++ = *s++;			*saf++ = *s++;		}		//或的两个字符的坐标		local(*s,&x1,&y1);		s++;		local(*s,&x2,&y2);		s++;		//一对字母中有一个字母不在正方形中，则不变换，直接放入加密串中		if (-1 == x1 || -1 == x2)		{			*saf++ = *(s - 2);			*saf++ = *(s - 1);		}		//如果字母对出现在方阵中的同一行或同一列，则只简单对调这两个字母		else if (x1 == x2 || y1 == y2)		{			*saf++ = *(s - 1);			*saf++ = *(s - 2);		}		//如果在正方形中能够找到以字母对为顶点的矩形，则这对字母的加密字母为该矩形的另一对顶点		else		{			*saf++ = c[y1][x2];			*saf++ = c[y2][x1];		}	}	//最后只剩下一个字母，则不变换，直接放入加密串中	if (*s != '' && *(s + 1) == '')	{		*saf++ = *s;	}	//给加密以后的字符串添加结束的标志	*saf = '';}//初始化方阵voID init(char key[]){	int i,p;	char *t;	char x;	p = 0;	t = &c[0][0];	//按行填入密钥串	while (key[p] != '')	{		*t = key[p];		t++;		p++;	}	//紧接其后，按字母序按行填入不在密钥串中的字母	i = p;	for (x = 'a';x <= 'z'; ++x)	{		for (p = 0;key[p] != '' && key[p] != x; ++p);		if (p == i)		{			if(t != &c[0][0] + 25)		//判断方阵是否已满，不满时则插入			{				*t = x;				t++;			}		}	}}//定位字符位置voID local(char s,int *y){	//查询字符s在方阵中的位置	int i,j;	for (i = 0;i < N; ++i)	{		for (j = 0;j < N; ++j)		{			if (c[i][j] == s)			{				*x = j;				*y = i;				return;			}		}	}	//s不在方阵中时，则将s的位置设为（-1，-1）	*x = -1;	*y = -1;}

总结

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