希尔（Hill）密码（C语言）

简介

是运用基本矩阵论原理的替换密码，每个字母当作26进制数字：A=0, B=1, C=2… 一串字母当成n维向量，跟一个n×n的矩阵相乘，再将得出的结果mod26。用作加密的矩阵（即密匙）必须是可逆的，否则就不可能译码。只有矩阵的行列式和26互质，才是可逆的。

C语言实现

#include <stdio.h>
#include <string.h>#define MAX 60int main()
{int K1[2][2] = {0}, K2[2][2] = {0};int Temp1[2] = {0}, Temp2[2] = {0};char text[MAX] = {0},result[MAX] = {0};int T1[MAX] = {0}, T2[MAX] = {0};int len, flag=0, temp, temp1, i, j, num=0;/**欢迎**/printf("--------欢迎使用Hill密码-----------\n");printf("请填写明文或者密文\n");scanf("%[^\n]",text);printf("请选择加密方式，输入1加密，输入2解密\n");scanf("%d",&num);printf("请输入密钥k（以空格分开的数组）\n");for(i=0; i<2; i++){for(j=0; j<2; j++){scanf("%d", &K1[i][j]);}}if(num == 1){/**加密**/len = strlen(text);// 当长度为奇数时补齐一位if(len % 2 == 1){text[len] = 'a';len = strlen(text);flag = 1;}// 将大写转成小写，并赋值给T1数组for(i=0; i<len; i++){if(text[i] >= 'A' && text[i] <= 'Z'){text[i] = text[i] + 32;}T1[i] = text[i] - 'a';}// 得到加密后结果，存储在T2中for(i=0; i<len; i+=2){Temp1[0] = T1[i];Temp1[1] = T1[i + 1];// Temp2存储密文int值Temp2[0] = (Temp1[0] * K1[0][0] + Temp1[1] * K1[1][0]) % 26;Temp2[1] = (Temp1[0] * K1[0][1] + Temp1[1] * K1[1][1]) % 26;T2[i] = Temp2[0];T2[i + 1] = Temp2[1];}if(flag == 1){len = len - 1;}for(i=0; i<len; i++){result[i] = T2[i] + 'a';}printf("明文%s的密文为:%s\n",text,result);}else if(num == 2){/**解密**/len = strlen(text);// 当长度为奇数时补齐一位if(len % 2 == 1){text[len] = 'a';len = strlen(text);flag = 1;}for(i=0; i<len; i++){if(text[i] >= 'A' && text[i] <= 'Z'){text[i] = text[i] + 32;}T2[i] = text[i] - 'a';}// 求K的逆temp = -1;for(i=1; temp < 0; i++){temp = (K1[0][0] * K1[1][1] - K1[0][1] * K1[1][0]) + 26 * i;}i = 1;while(1){if((temp * i) % 26 == 1){temp1 = i;break;}else{i++;}}K2[0][0] = K1[1][1] * temp1;K2[0][1] = (((-1 * K1[0][1]) + 26) * temp1) % 26;K2[1][0] = (((-1 * K1[1][0]) + 26) * temp1) % 26;K2[1][1] = K1[0][0] * temp1;// 得到解密后结果，存储在T2中for(i=0; i<len; i+=2){Temp2[0] = T2[i];Temp2[1] = T2[i + 1];// Temp1存储明文int值Temp1[0] = (Temp2[0] * K2[0][0] + Temp2[1] * K2[1][0]) % 26;Temp1[1] = (Temp2[0] * K2[0][1] + Temp2[1] * K2[1][1]) % 26;T1[i] = Temp1[0];T1[i + 1] = Temp1[1];}if(flag == 1){len = len - 1;}for(i=0; i<len; i++){result[i] = T1[i] + 'a';}printf("密文%s的明文为:%s\n",text,result);}return 0;
}

验证

加密

明文：sunday

密钥k：9 6 7 11

解密

密文：qqihme

密钥k：9 6 7 11

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