普莱费尔密码加密解密

普莱费尔密码的编写方法通常分为三个步骤，即编制密码表，整理明文，编写译文，下面以明文：pishoupideweinasi和密钥“culture”为例讲解。

1、编制密码表

我们需要一个5×5的方表，而用到的是密钥“culture”与英文字母表：

（1）整理密钥字母culture，去掉后面重复的字母，得到字母串：cultre；

（2）用上一步得到的字母自上而下填补5×5方表的纵列（也可横排），之后空白按照相同的顺序用字母表中剩余的字母依次填补完成，得到如下的方格（也叫棋盘密码）：

C	E	G	M	S
U	A	H	N	V
L	B	I	O	W
T	D	J	P	X
R	F	K	Q	Y

这一步需要注意的是：整理密钥字母时，如果出现z，则需要去除，因为在英文里z的使用频率最低。

2、整理明文

我们需要遵循的原则是“两个一组”，得到若干个两两成对的字母段，用到的是明文pishoupideweinasi和字母“x”：

（1）将明文两两一组按顺序排开，得到pi,sh,ou,pi,de,we,in,as,i

（2）对于末尾的单个字母要加上一个“x”使之成对：pi,sh,ou,pi,de,we,in,as,ix

这一步需要注意的是：对于相连字母相同者，每个后面都要加x，如tomorrow，需要写成：to,mo,rx,rx,ow

3、编写密文

我们要得到的密文，对于每个字母对，要严格遵循如下的原则：

（1）如果两个字母在同一行，则要用它右邻的字母替换，如果已在最右边，则用该行最左边的替换，如明文“ce”，按照上表，应替换为“eg”；

（2）如果两个字母在同一列，则要用它下边的字母替换，如果已在最下边，则用该行最上边的替换，如明文“oq”，按照上表，应替换为“pm”；

（3）如果两个字母在不同的行和列，则应在密码表中找到两个字母使四个字母组成一个矩形，明文占据两个顶点，需用另外两个顶点的字母替换，如明文为“hx”，可以替换为“vj”或“jv”。

按照上述规则，将明文加以加密，得到密文：jo gv ln jo fa bs oh ve wj。

该密码的解法只需反其道而行之即可。

相关代码：

//创建棋盘密码
void CreateTable(string in_key) {int i=0,j,sum=0;int hash[26]= {0};char temp[26]= {0};int len = in_key.length();while(sum<len) {char ch = in_key[sum];if(hash[ch-'a']==0&&ch!='z') {temp[i] = ch;hash[ch-'a'] = 1;i++;}sum++;}for(j=0; j<26; j++) {if(hash[j]==0&&j+'a'!='z') {temp[i] = j+'a';hash[j]=1;i++;}}for(i=0; i<5; i++) {for(j=0; j<5; j++) {playfair_table[i][j] = temp[5*i+j];}}
}//整理明文
string Arrange(string s) {int len = s.length();string str="";int i=0;if(len==1) {str += s[0]+'x';return str;}if(len>1) {while(i<len&&i+1<len) {if(s[i]!=s[i+1]) {str =str + s[i]+s[i+1];}if(s[i]==s[i+1]) {str =str + s[i]+'x'+s[i+1]+'x';}i+=2;}if(i<len) {str =str + s[len-1]+'x';}}return str;
}

字母定位：

//获取某个字符的位置
void GetPosition(char c, int *x,int *y) {int i,j;for(i=0; i<5; i++) {for(j=0; j<5; j++) {if(playfair_table[i][j]==c) {*x = i;*y = j;return ;}}}
}//获取该位置上的字符
char GetKey(int x,int y) {return playfair_table[x%5][y%5];
}

加密代码：

//加密
string Encrypt(string input) {string output="";int len = input.length();int sum=0;int ax,ay,bx,by;char pair[2]= {0};while(sum+1<len) {pair[0] = input[sum];pair[1] = input[sum+1];GetPosition(pair[0],&ax,&ay);GetPosition(pair[1],&bx,&by);if(ax==bx) {output = output+GetKey(ax,ay+1)+GetKey(bx,by+1);} else if(ay==by) {output = output + GetKey(ax+1,ay)+GetKey(bx+1,by);} else {output = output +GetKey(bx,ay)+ GetKey(ax,by);}sum+=2;}return output;
}

解密代码：

//解密
string Decrypt(string input) {string output = "";int len = input.length();int sum=0;int ax,ay,bx,by;char pair[2]= {0};while(sum+1<len) {pair[0] = input[sum];pair[1] = input[sum+1];GetPosition(pair[0],&ax,&ay);GetPosition(pair[1],&bx,&by);if(ax==bx) {output = output+GetKey(ax,ay-1)+GetKey(bx,by-1);} else if(ay==by) {output = output + GetKey(ax-1,ay)+GetKey(bx-1,by);} else {output = output +GetKey(bx,ay)+ GetKey(ax,by);}sum+=2;}return output;
}

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