恺撒加密与解密小程序

作者：kvew        www.smatrix.org

先简单介绍下恺撒加密法，是一个很古老也很简单的加密方法，就是把信息中的字母右移N位，产生密文，比如"Z" 右移2位后为"B"。关于解密用到了一个统计规律，在大量的文献中字母"E"的出现频率是最高的，那么对于用该算法加密的文件，我们只要统计出密文中出现频率最高的字母，然后和"E"比较下，就能得出密钥key。当然好有很多改进的方案，比如两个字母的单词出现频率高的"IS",三个字母的单词"THE"出现的比较多等等。我这里只是简单实现一下加密解密，没有涉及到算法改进，甚至这个程序也会有某些问题，如果您能提出来，那真的是非常感谢了！
先说一下输入测试信息的规则，由于前面说到，求解密钥用的是"E"出现频率最高这点，所以在输入要加密的信息时人为的多写点E进去，大写小写的都无所谓！如果感兴趣，可以把该程序梢加修改，用于加密一篇英文文章，然后用解密函数解密。

源程序如下：

简单介绍下，这里只对字母加密，其他符号没有进行加密。定义char类型的时候定义为unsigned char，如果不定义为无符号类型的话，在对小写字母移位较大的情况下，其ASCII码值会超过127，这样就会出现异常。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdlib.h>
char    kaiser(int n){
       unsigned char ch;

       ch = getchar();

        if(ch>=65&&ch<=90){  //如果是大写字母
            ch = ch + n;      //移位
            if(ch<91)         //移位后仍然在大写字母集中，直接返回
                return ch;
            else
                return ch%90+64;   //超出则转换下
        }

        else if(ch>=97&&ch<=122){    //如果是小写字母
            ch = ch + n;               //移位
            if(ch<123)                   //移位后仍然在小写字母集，直接返回
                return ch;
            else
                return ch%122+96;     //超出则转换下
           
   }

        return ch;                      //如果是其他字符，则不加密照常输出
}

void    write_file(){                //写文件函数
   
    int     n ;
    unsigned char    ch = 65 ;                //先随便给个初始值，后面要用到它判断输入是否结束
    FILE    *fp;

    if((fp = fopen("a.txt","w"))==NULL){        // 判断fopen的返回值，打开文件是否成功
        printf("Error,can't open the file!\n");
        exit(0);
    }

    printf("please input the key (0--25):\n");
    scanf("%d",&n);
  if(n<0||n>25){
   printf("Error! Wrong key number!\n");
   exit(0);
  }

 
    printf("Please input the file end with $\n");
    while(ch!=36 ){    //如果成功，向里面写入，以 $ 结束
 
        ch = kaiser(n);    //把输入字符用kaiser加密法加密
        fputc(ch,fp);
    }
   
    if(fclose(fp)){
        printf("Can not close the file!\n");
   
    }
}

void    break_kaiser(){

        int     i,count,k;
        int     key;
        int     num[26] = {0};          //初始化数组
        unsigned  char    ch,ch_b;
        FILE    *fp1,*fp2;

        if((fp1=fopen("a.txt","r"))==NULL){  //以读的方式打开文件a.txt
            printf("can not open the file a.txt!\n");
            exit(0);
        }

        if((fp2=fopen("b.txt","w"))==NULL){   //以写的方式打开b.txt
            printf("can not open the file b.txt!\n");
            exit(0);
        }

        while(!feof(fp1)){
            ch = fgetc(fp1);
            printf("the ch in a.txt is:%c\n",ch);      //这行可以注释掉，是显示读取细节的东西
                if(ch>=65&&ch<=90){
                    num[ch-65]++;
                printf("the num[%d] is %d\n",ch-65,num[ch-65]);   //同上，可以注释掉
                }

                else if(ch>=97&&ch<=122){
                    num[ch-97]++;
                printf("the num[%d] is %d\n",ch-97,num[ch-97]);  //同上
                }
        }

        if(fclose(fp1)){                     //关闭目标文件a.txt
            printf("Can not close the file!\n");
   
        }

        count = num[0];
        for(i=0;i<26;i++){
            printf("the num[%d] is %d\n",i,num[i]);
            if(count<num[i]) {
                count = num[i];    
                k   = i;    //记录下最大值的下标   
            }
        }
       
                
        printf("the max is %d  and its index is %d\n",count,k);
        ch_b  = 65 + k;             // 记录下出现次数最多的字符，以大写方式记录
        key   = ch_b - 69;        //和 E 值相减，计算出key
   if(key<0)
    key = 26 + key;
   
        printf("the key is: %d\n",key);
        if((fp1=fopen("a.txt","r"))==NULL){  //再次以读的方式打开文件a.txt
            printf("can not open the file a.txt!\n");
            exit(0);
        }
       
       
        while(!feof(fp1)){   //如果没有读到文件结尾，那么继续读取
            ch = fgetc(fp1);
              
                if(ch>=65&&ch<=90){
                    ch = ch - key;

                    if(ch < 65)
                        ch = 90 - (64 - ch);
                   
                }

                if(ch>=97&&ch<=122){
                    ch = ch - key;

                    if(ch < 97)
                        ch = 122 - (96 - ch);
                }

           
                fputc(ch,fp2);
        }

        if(fclose(fp2)){                     //关闭文件b.txt
            printf("Can not close the file!\n");
   
        }
}

int main(){

    write_file();

    break_kaiser();
    return 0;
}

改进恺撒加密与解密小程序