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开发者对任何因直接或间接使用该代码而导致的法律责任、经济损失或…本代码仅供学习、研究、教育或合法用途。开发者明确声明其无意将该代码用于任何违法、犯罪或违反道德规范的行为。任何个人或组织在使用本代码时需自行确保其行为符合所在国家或地区的法律法规。
开发者对任何因直接或间接使用该代码而导致的法律责任、经济损失或其他后果概不负责。使用者需自行承担因使用本代码产生的全部风险和责任。请勿将本代码用于任何违反法律、侵犯他人权益或破坏公共秩序的活动。
本文是作者对密码学浅薄学习后的一些总结分为古典密码学和现代密码学和本人学习后对加密的新的认知。
一·传统密码学
方法 1凯撒密码
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include string
using namespace std;// 凯撒加密函数
string caesarEncrypt(string text, int shift) {string result ;for (char c : text) {if (isalpha(c)) {char base islower(c) ? a : A;result (c - base shift) % 26 base;} else {result c; // 非字母不加密}}return result;
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_encrypted.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());int shift 3; // 偏移量string encrypted caesarEncrypt(content, shift);outputFile encrypted;cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
将字母按字母表顺序移动指定偏移量如 3。非字母字符保持不变。偏移量可调整用于创建不同的密钥。解密时只需反向移动同样偏移量。 方法 2维吉尼亚密码
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include string
using namespace std;// 维吉尼亚加密函数
string vigenereEncrypt(string text, string key) {string result ;int keyIndex 0;for (char c : text) {if (isalpha(c)) {char base islower(c) ? a : A;int shift key[keyIndex % key.size()] - base;result (c - base shift) % 26 base;keyIndex;} else {result c;}}return result;
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_encrypted.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());string key KEYWORD; // 密钥string encrypted vigenereEncrypt(content, key);outputFile encrypted;cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
使用关键字中每个字母的偏移量加密文本。根据字母表的字母序列循环使用关键字。每个字母偏移量由关键字决定增加加密强度。 方法 3栅栏密码
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include string
#include vector
using namespace std;// 栅栏加密函数
string railFenceEncrypt(string text, int key) {vectorstring rail(key, );int direction 1; // 1 表示向下-1 表示向上int row 0;for (char c : text) {rail[row] c;row direction;if (row 0 || row key - 1) direction -direction;}string result ;for (string line : rail) result line;return result;
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_encrypted.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());int key 3; // 栅栏的行数string encrypted railFenceEncrypt(content, key);outputFile encrypted;cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
将文本分布在多个行栅栏中。按从上到下、再从下到上的顺序排列字符。最后按行拼接成加密后的字符串。 方法 4单表替代密码Simple Substitution Cipher
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include string
#include unordered_map
using namespace std;// 单表替代加密函数
string substitutionEncrypt(string text, unordered_mapchar, char substitutionTable) {string result ;for (char c : text) {if (isalpha(c)) {result substitutionTable[c];} else {result c; // 非字母不加密}}return result;
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_encrypted.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());// 替代表unordered_mapchar, char substitutionTable {{a, q}, {b, w}, {c, e}, {d, r}, {e, t},{f, y}, {g, u}, {h, i}, {i, o}, {j, p},{k, a}, {l, s}, {m, d}, {n, f}, {o, g},{p, h}, {q, j}, {r, k}, {s, l}, {t, z},{u, x}, {v, c}, {w, v}, {x, b}, {y, n},{z, m}};string encrypted substitutionEncrypt(content, substitutionTable);outputFile encrypted;cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
为每个字母定义唯一的替换字母。使用替代表逐字替换文本中的字母。非字母字符保持不变。 方法 5逆序加密Reverse Cipher
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include string
#include algorithm
using namespace std;// 逆序加密函数
string reverseEncrypt(string text) {reverse(text.begin(), text.end());return text;
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_encrypted.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());string encrypted reverseEncrypt(content);outputFile encrypted;cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
将文本字符顺序反转。
方法 6Playfair 密码
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include string
#include vector
using namespace std;// 创建 Playfair 密钥矩阵
vectorvectorchar createPlayfairMatrix(string key) {vectorvectorchar matrix(5, vectorchar(5));string alphabet ABCDEFGHIKLMNOPQRSTUVWXYZ; // J 被合并到 Istring adjustedKey ;vectorbool used(26, false);for (char c : key) {if (c J) c I;if (!used[c - A] isalpha(c)) {adjustedKey c;used[c - A] true;}}for (char c : alphabet) {if (!used[c - A]) {adjustedKey c;used[c - A] true;}}int k 0;for (int i 0; i 5; i)for (int j 0; j 5; j)matrix[i][j] adjustedKey[k];return matrix;
}// 加密一个双字母对
string encryptPair(char a, char b, const vectorvectorchar matrix) {int row1, col1, row2, col2;for (int i 0; i 5; i) {for (int j 0; j 5; j) {if (matrix[i][j] a) row1 i, col1 j;if (matrix[i][j] b) row2 i, col2 j;}}if (row1 row2) {return string(1, matrix[row1][(col1 1) % 5]) matrix[row2][(col2 1) % 5];} else if (col1 col2) {return string(1, matrix[(row1 1) % 5][col1]) matrix[(row2 1) % 5][col2];} else {return string(1, matrix[row1][col2]) matrix[row2][col1];}
}// Playfair 加密函数
string playfairEncrypt(string text, string key) {vectorvectorchar matrix createPlayfairMatrix(key);string adjustedText ;for (char c : text) {if (c J) c I;if (isalpha(c)) adjustedText toupper(c);}if (adjustedText.size() % 2 ! 0) adjustedText X;string result ;for (int i 0; i adjustedText.size(); i 2) {char a adjustedText[i];char b (i 1 adjustedText.size() adjustedText[i 1] ! a) ? adjustedText[i 1] : X;result encryptPair(a, b, matrix);}return result;
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_encrypted.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());string key KEYWORD;string encrypted playfairEncrypt(content, key);outputFile encrypted;cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
构造 5x5 的字母矩阵关键字中的字母优先填充。按规则将字母对替换为矩阵中的对应字母。解密时反向执行相同规则。 方法 7摩斯密码Morse Code Cipher
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include map
using namespace std;mapchar, string morseCode {{A, .-}, {B, -...}, {C, -.-.}, {D, -..}, {E, .},{F, ..-.}, {G, --.}, {H, ....}, {I, ..}, {J, .---},{K, -.-}, {L, .-..}, {M, --}, {N, -.}, {O, ---},{P, .--.}, {Q, --.-}, {R, .-.}, {S, ...}, {T, -},{U, ..-}, {V, ...-}, {W, .--}, {X, -..-}, {Y, -.--},{Z, --..}, {0, -----}, {1, .----}, {2, ..---}, {3, ...--},{4, ....-}, {5, .....}, {6, -....}, {7, --...}, {8, ---..},{9, ----.}, { , /}
};string morseEncrypt(string text) {string result ;for (char c : text) {c toupper(c);if (morseCode.count(c)) result morseCode[c] ;}return result;
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_encrypted.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());string encrypted morseEncrypt(content);outputFile encrypted;cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
将每个字符替换为摩斯电码表示点和横线组合。空格用“/”表示。解密时根据摩斯电码反查字母。 方法 8希尔密码Hill Cipher
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include vector
using namespace std;vectorvectorint keyMatrix {{6, 24}, {1, 13}};string hillEncrypt(string text) {string result ;for (int i 0; i text.size(); i 2) {int x text[i] - A;int y text[i 1] - A;result (keyMatrix[0][0] * x keyMatrix[0][1] * y) % 26 A;result (keyMatrix[1][0] * x keyMatrix[1][1] * y) % 26 A;}return result;
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_encrypted.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());for (char c : content) if (islower(c)) c toupper(c);if (content.size() % 2 ! 0) content X;string encrypted hillEncrypt(content);outputFile encrypted;cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
使用矩阵乘法对字母对进行加密。每对字母转换为向量与密钥矩阵相乘。结果向量再映射回字母。 方法 9书本密码Book Cipher
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include sstream
#include vector
using namespace std;vectorpairint, int key {{1, 1}, {1, 5}, {2, 3}}; // 示例关键字string bookEncrypt(string text, string book) {string result ;stringstream bookStream(book);vectorstring lines;string line;while (getline(bookStream, line)) lines.push_back(line);for (auto [lineIdx, wordIdx] : key) {stringstream lineStream(lines[lineIdx - 1]);string word;for (int i 0; i wordIdx; i) lineStream word;result word ;}return result;
}int main() {ifstream inputFile(1.txt), bookFile(book.txt);ofstream outputFile(1_encrypted.txt);if (!inputFile || !bookFile) {cerr 无法打开文件 endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());string bookContent((istreambuf_iteratorchar(bookFile)), istreambuf_iteratorchar());string encrypted bookEncrypt(content, bookContent);outputFile encrypted;cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.txt 中 endl;inputFile.close();bookFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
使用书中的位置行号和单词号指代加密文本。密钥是行号和单词号的组合。解密时需参考相同书本和密钥。 方法 10换位密码Transposition Cipher
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include vector
using namespace std;string transpositionEncrypt(string text, int key) {vectorstring grid(key, );int direction 1, row 0;for (char c : text) {grid[row] c;row direction;if (row 0 || row key - 1) direction -direction;}string result ;for (string line : grid) result line;return result;
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_encrypted.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());string encrypted transpositionEncrypt(content, 3);outputFile encrypted;cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
将文本重新排列为行和列的形式。按列顺序提取字符重新组成密文。解密需恢复原排列顺序。
接下来分享几种各位同行们经常用来加密对抗的小玩意
二·现代密码学
方法 11高级加密标准AESAdvanced Encryption Standard
代码实例
cpp复制代码
#include iostream
#include fstream
#include openssl/aes.h
using namespace std;// AES 加密函数
string aesEncrypt(const string text, const unsigned char* key) {AES_KEY encryptKey;AES_set_encrypt_key(key, 128, encryptKey); // 128 位密钥unsigned char encrypted[AES_BLOCK_SIZE];AES_encrypt((unsigned char*)text.c_str(), encrypted, encryptKey);return string((char*)encrypted, AES_BLOCK_SIZE);
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_encrypted.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());unsigned char key[16] examplekey123456; // 示例密钥string encrypted aesEncrypt(content, key);outputFile encrypted;cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
块加密AES 使用固定大小的块128 位。密钥长度支持 128、192 和 256 位密钥。多轮替代和排列使用 S 盒替代、行移位、列混合、轮密钥添加等操作。安全性强广泛用于文件、网络通信的加密。 方法 12RSA 加密
代码实例
cpp复制代码
#include iostream
#include fstream
#include openssl/rsa.h
#include openssl/pem.h
using namespace std;// RSA 加密函数
string rsaEncrypt(const string text, const string publicKeyFile) {FILE* pubKeyFile fopen(publicKeyFile.c_str(), r);if (!pubKeyFile) {cerr 无法打开公钥文件 endl;return ;}RSA* rsa PEM_read_RSA_PUBKEY(pubKeyFile, NULL, NULL, NULL);fclose(pubKeyFile);unsigned char encrypted[256];int encryptedLen RSA_public_encrypt(text.size(), (unsigned char*)text.c_str(),encrypted, rsa, RSA_PKCS1_PADDING);RSA_free(rsa);return string((char*)encrypted, encryptedLen);
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_encrypted.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());string encrypted rsaEncrypt(content, public.pem);outputFile encrypted;cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
非对称加密使用公钥加密私钥解密。数学基础基于大整数分解的难题。常见用途用于密钥交换、数字签名和认证。高安全性广泛用于 HTTPS 和 VPN。 方法 13哈希函数SHA-256
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include openssl/sha.h
using namespace std;// SHA-256 哈希函数
string sha256(const string text) {unsigned char hash[SHA256_DIGEST_LENGTH];SHA256((unsigned char*)text.c_str(), text.size(), hash);char outputBuffer[65];for (int i 0; i SHA256_DIGEST_LENGTH; i) {sprintf(outputBuffer (i * 2), %02x, hash[i]);}outputBuffer[64] 0;return string(outputBuffer);
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_hashed.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());string hashed sha256(content);outputFile hashed;cout 哈希计算完成结果保存在 1_hashed.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
单向函数无法从结果反推输入。固定输出长度无论输入大小输出都是 256 位。用途广泛用于数字签名、数据完整性校验。 方法 14消息认证码HMACHash-based Message Authentication Code
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include openssl/hmac.h
using namespace std;// HMAC 计算函数
string hmacSha256(const string text, const string key) {unsigned char* result;unsigned int len 32;result HMAC(EVP_sha256(), key.c_str(), key.size(), (unsigned char*)text.c_str(), text.size(), NULL, NULL);char outputBuffer[65];for (int i 0; i len; i) {sprintf(outputBuffer (i * 2), %02x, result[i]);}outputBuffer[64] 0;return string(outputBuffer);
}int main() {ifstream inputFile(1.txt);ofstream outputFile(1_hmac.txt);if (!inputFile) {cerr 无法打开文件 1.txt endl;return 1;}string content((istreambuf_iteratorchar(inputFile)), istreambuf_iteratorchar());string key examplekey;string hmac hmacSha256(content, key);outputFile hmac;cout HMAC 计算完成结果保存在 1_hmac.txt 中 endl;inputFile.close();outputFile.close();return 0;
}
加密过程和原理
哈希函数结合密钥用密钥增强哈希的安全性。防篡改确保数据完整性和来源认证。应用场景用于网络安全协议如 TLS 和 JWT。 如果需要进一步的加密技术或更详细的安全分析请告诉我好的下面是几种适合信息技术加密对抗和网络安全的加密方法包括加密名称、代码实例、以及加密过程和原理的简要概括。 方法 15AES高级加密标准
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include vector
#include openssl/aes.h
#include openssl/rand.hvoid AES_encrypt(const std::vectorunsigned char input, std::vectorunsigned char output, const std::vectorunsigned char key) {AES_KEY encryptKey;AES_set_encrypt_key(key.data(), 128, encryptKey);AES_encrypt(input.data(), output.data(), encryptKey);
}int main() {std::vectorunsigned char key(AES_BLOCK_SIZE);RAND_bytes(key.data(), key.size()); // 生成随机密钥std::vectorunsigned char input(AES_BLOCK_SIZE, A); // 明文std::vectorunsigned char output(AES_BLOCK_SIZE);AES_encrypt(input, output, key);std::ofstream outputFile(1_encrypted.bin, std::ios::binary);outputFile.write((const char*)output.data(), output.size());std::cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.bin 中 std::endl;return 0;
}
加密过程和原理
使用 128 位密钥对数据进行分组加密。数据被分为 16 字节128 位块。采用多轮加密过程确保安全性解密过程相似。AES 是对称密钥加密传输时需安全交换密钥。 方法 16RSARivest-Shamir-Adleman
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include openssl/rsa.h
#include openssl/pem.hvoid RSA_encrypt(const std::string plaintext, std::ofstream outputFile, RSA * publicKey) {int size RSA_size(publicKey);std::vectorunsigned char encrypted(size);RSA_public_encrypt(plaintext.size(), (unsigned char*)plaintext.c_str(), encrypted.data(), publicKey, RSA_PKCS1_OAEP_PADDING);outputFile.write((const char*)encrypted.data(), encrypted.size());
}int main() {int bits 2048;RSA* rsaKey RSA_generate_key(bits, RSA_F4, nullptr, nullptr);std::ofstream outputFile(1_encrypted.bin, std::ios::binary);std::string plaintext Hello, RSA!; // 要加密的明文RSA_encrypt(plaintext, outputFile, rsaKey);outputFile.close();RSA_free(rsaKey);std::cout 加密完成结果保存在 1_encrypted.bin 中 std::endl;return 0;
}
加密过程和原理
采用一对公钥和私钥其中公钥用于加密私钥用于解密。RSA 基于大整数的分解困难性提供较高的安全性。通常用于小块数据加密消息摘要或对称密钥。易于实现数字签名确保数据完整性。 方法 17SHA-256安全哈希算法
代码实例
#include iostream
#include fstream
#include openssl/sha.h
#include iomanipvoid SHA256_hash(const std::string input, std::ofstream outputFile) {unsigned char hash[SHA256_DIGEST_LENGTH];SHA256((unsigned char*)input.c_str(), input.length(), hash);for (int i 0; i SHA256_DIGEST_LENGTH; i) {outputFile std::hex std::setw(2) std::setfill(0) (int)hash[i];}
}int main() {std::ofstream outputFile(1_hashed.txt);std::string input Hello, SHA-256!; //要哈希的明文SHA256_hash(input, outputFile);outputFile.close();std::cout 哈希完成结果保存在 1_hashed.txt 中 std::endl;return 0;
}
加密过程和原理
SHA-256 将任意长度的数据映射为 256 位32 字节的哈希值。不可逆加密后的数据不能被解析回原始数据。用于数据完整性验证、数字签名等。强大的抗碰撞能力确保不同输入不会生成相同的哈希值。 方法 18双重加密Double Encryption
代码实例
#include iostream
#include iomanip
#include openssl/aes.h
#include openssl/rand.hvoid AES_encrypt(const std::vectorunsigned char input, std::vectorunsigned char output, const std::vectorunsigned char key) {AES_KEY encryptKey;AES_set_encrypt_key(key.data(), 128, encryptKey);AES_encrypt(input.data(), output.data(), encryptKey);
}int main() {std::vectorunsigned char key1(AES_BLOCK_SIZE);std::vectorunsigned char key2(AES_BLOCK_SIZE);RAND_bytes(key1.data(), key1.size());RAND_bytes(key2.data(), key2.size());std::vectorunsigned char input(AES_BLOCK_SIZE, A);std::vectorunsigned char output1(AES_BLOCK_SIZE), output2(AES_BLOCK_SIZE);AES_encrypt(input, output1, key1); // 第一次加密AES_encrypt(output1, output2, key2); // 第二次加密std::ofstream outputFile(1_double_encrypted.bin, std::ios::binary);outputFile.write((const char*)output2.data(), output2.size());std::cout 双重加密完成结果保存在 1_double_encrypted.bin 中 std::endl;return 0;
}
加密过程和原理
对相同明文进行两次AES加密使用两个不同密钥。
三·理解
通过上文的学习我对密码学有了初步的认知想出了基于打表加密的一种方法与中文字符相对
代码实现C
#include iostream
#include unordered_map
#include string// 定义英文字母与中文汉字的映射表
std::unordered_mapchar, std::string englishToChinese {{a, 阿}, {b, 博}, {c, 成}, {d, 东}, {e, 恩},{f, 风}, {g, 光}, {h, 海}, {i, 爱}, {j, 杰},{k, 康}, {l, 兰}, {m, 明}, {n, 宁}, {o, 欧},{p, 鹏}, {q, 强}, {r, 荣}, {s, 山}, {t, 天},{u, 宇}, {v, 维}, {w, 威}, {x, 夏}, {y, 阳},{z, 志}, {A, 安}, {B, 北}, {C, 川}, {D, 达},{E, 儿}, {F, 飞}, {G, 国}, {H, 和}, {I, 伊},{J, 健}, {K, 凯}, {L, 力}, {M, 美}, {N, 娜},{O, 欧}, {P, 平}, {Q, 清}, {R, 瑞}, {S, 顺},{T, 涛}, {U, 优}, {V, 文}, {W, 王}, {X, 霞},{Y, 雅}, {Z, 卓}, { , }, // 空格直接对应空格
};// 打表加密函数
std::string encryptToChinese(const std::string input) {std::string encryptedText ;for (char c : input) {if (englishToChinese.find(c) ! englishToChinese.end()) {encryptedText englishToChinese[c]; // 查表加密} else {encryptedText c; // 直接保留未定义字符}}return encryptedText;
}// 打表解密函数反向映射
std::string decryptToEnglish(const std::string input) {// 反向映射表std::unordered_mapstd::string, char chineseToEnglish;for (const auto pair : englishToChinese) {chineseToEnglish[pair.second] pair.first;}std::string decryptedText ;std::string buffer ; // 用于存储汉字缓冲for (char c : input) {if ((unsigned char)c 0x80) { // 判断是否为汉字中文多字节编码buffer c;// 汉字通常是 3 字节完成一个汉字if (buffer.size() 3) {if (chineseToEnglish.find(buffer) ! chineseToEnglish.end()) {decryptedText chineseToEnglish[buffer]; // 查表解密} else {decryptedText buffer; // 如果未定义直接保留}buffer.clear();}} else {decryptedText c; // 非汉字字符直接追加}}return decryptedText;
}int main() {std::string plaintext Hello World! This is a test.;// 加密std::string encrypted encryptToChinese(plaintext);std::cout 加密后的文本: encrypted std::endl;// 解密std::string decrypted decryptToEnglish(encrypted);std::cout 解密后的文本: decrypted std::endl;return 0;
} 运行结果
输入文本为
Hello World! This is a test.
加密后输出
海恩兰兰欧 威欧荣兰达! 天海爱山 爱山 阿 天恩山天.
解密后输出
Hello World! This is a test. 代码说明
映射表 englishToChinese是用来映射英文字母到中文汉字的表。字母大小写区分空格直接映射为空格。未在映射表中的字符如标点符号会直接保留。 加密逻辑 遍历输入字符串中的每个字符。如果字符在映射表中查表并加密为对应的汉字否则保留原字符。 解密逻辑 创建反向映射表将汉字映射回字母。使用缓冲区处理汉字汉字是多字节编码需要逐字解析。非汉字字符直接保留。 扩展性 可以随意修改或扩展englishToChinese映射表比如加入更多字符的映射。 优点与局限性
优点
简单易实现方便理解。加密和解密是双向的可轻松实现反向转换。
局限性
安全性较低打表加密本质上属于“单表替换密码”容易被破解。只适合简单的加密需求无法满足高强度安全需求。
四·结合
这种加密本质上是换汤不换药的我们需要有所创新下面是我的想法(key{A}和key{B}表示的是A和B独有的秘钥)
假设现在有服务器192.168.1.1本机扮演角色A服务器扮演角色B进行如下逻辑A拥有A的专属秘钥汉字秘钥进行一次加密发送给BB接受到后再用B的专属秘钥再次加密发送给A然后A接受到有两次加密的内容后用A的秘钥解开一次内容再发给BB接收到后用B的秘钥解开查看内容以helloword为内容代码如下 加密解密函数模块**
#include iostream
#include unordered_map
#include string// 定义角色 A 和 B 的专属秘钥
std::unordered_mapchar, std::string AKey {{h, 海}, {e, 恩}, {l, 兰}, {o, 欧}, {w, 威},{r, 荣}, {d, 达}, {H, 汉}, {E, 尔}, {L, 理},{O, 奥}, {W, 王}, {R, 日}, {D, 德}, { , },
};std::unordered_mapchar, std::string BKey {{h, 鸿}, {e, 艺}, {l, 雷}, {o, 欧}, {w, 文},{r, 仁}, {d, 东}, {H, 和}, {E, 恩}, {L, 流},{O, 奥}, {W, 沃}, {R, 瑞}, {D, 大}, { , },
};// 打表加密函数
std::string encrypt(const std::string input, const std::unordered_mapchar, std::string key) {std::string encryptedText ;for (char c : input) {if (key.find(c) ! key.end()) {encryptedText key.at(c); // 查表加密} else {encryptedText c; // 未定义字符直接保留}}return encryptedText;
}// 打表解密函数反向映射
std::string decrypt(const std::string input, const std::unordered_mapchar, std::string key) {// 构造反向映射表std::unordered_mapstd::string, char reverseKey;for (const auto pair : key) {reverseKey[pair.second] pair.first;}std::string decryptedText ;std::string buffer ; // 用于存储汉字缓冲for (char c : input) {if ((unsigned char)c 0x80) { // 判断是否为汉字中文多字节编码buffer c;// 完成一个汉字if (buffer.size() 3) {if (reverseKey.find(buffer) ! reverseKey.end()) {decryptedText reverseKey[buffer]; // 查表解密} else {decryptedText buffer; // 未定义字符直接保留}buffer.clear();}} else {decryptedText c; // 非汉字字符直接追加}}return decryptedText;
} 角色 A 的代码
角色 A 扮演客户端连接到服务器 B发送和接收数据。
#include iostream
#include string
#include cstring
#include sys/socket.h
#include arpa/inet.h
#include unistd.h
#include encryption_module.h // 包含加密解密逻辑#define SERVER_IP 127.0.0.1 // 或者替换为 192.168.1.1
#define SERVER_PORT 8080int main() {// 创建 Socketint clientSocket socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (clientSocket 0) {std::cerr Socket creation failed! std::endl;return -1;}// 设置服务器地址sockaddr_in serverAddr;serverAddr.sin_family AF_INET;serverAddr.sin_port htons(SERVER_PORT);inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, serverAddr.sin_addr);// 连接服务器if (connect(clientSocket, (sockaddr*)serverAddr, sizeof(serverAddr)) 0) {std::cerr Connection to server failed! std::endl;close(clientSocket);return -1;}// 原始消息std::string message helloworld;std::cout 原始消息: message std::endl;// A 使用 AKey 加密std::string encryptedByA encrypt(message, AKey);send(clientSocket, encryptedByA.c_str(), encryptedByA.size(), 0);std::cout A 加密后发送: encryptedByA std::endl;// 接收 B 的加密消息char buffer[1024] {0};int bytesReceived recv(clientSocket, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);std::string encryptedByB(buffer, bytesReceived);std::cout A 收到双重加密消息: encryptedByB std::endl;// A 解密一次std::string decryptedByA decrypt(encryptedByB, AKey);std::cout A 解密后发送给 B: decryptedByA std::endl;send(clientSocket, decryptedByA.c_str(), decryptedByA.size(), 0);// 关闭连接close(clientSocket);return 0;
} 角色 B 的代码
角色 B 扮演服务器接收来自 A 的消息加密后再发送回去。
#include iostream
#include string
#include cstring
#include sys/socket.h
#include arpa/inet.h
#include unistd.h
#include encryption_module.h // 包含加密解密逻辑#define SERVER_PORT 8080int main() {// 创建 Socketint serverSocket socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (serverSocket 0) {std::cerr Socket creation failed! std::endl;return -1;}// 绑定地址和端口sockaddr_in serverAddr;serverAddr.sin_family AF_INET;serverAddr.sin_port htons(SERVER_PORT);serverAddr.sin_addr.s_addr INADDR_ANY;if (bind(serverSocket, (sockaddr*)serverAddr, sizeof(serverAddr)) 0) {std::cerr Bind failed! std::endl;close(serverSocket);return -1;}// 监听连接if (listen(serverSocket, 1) 0) {std::cerr Listen failed! std::endl;close(serverSocket);return -1;}std::cout 等待客户端连接... std::endl;// 接受连接sockaddr_in clientAddr;socklen_t clientLen sizeof(clientAddr);int clientSocket accept(serverSocket, (sockaddr*)clientAddr, clientLen);if (clientSocket 0) {std::cerr Accept failed! std::endl;close(serverSocket);return -1;}std::cout 客户端已连接! std::endl;// 接收 A 的加密消息char buffer[1024] {0};int bytesReceived recv(clientSocket, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);std::string encryptedByA(buffer, bytesReceived);std::cout B 收到 A 的消息: encryptedByA std::endl;// B 使用 BKey 加密std::string encryptedByB encrypt(encryptedByA, BKey);send(clientSocket, encryptedByB.c_str(), encryptedByB.size(), 0);std::cout B 加密后发送: encryptedByB std::endl;// 接收 A 解密后的消息bytesReceived recv(clientSocket, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);std::string decryptedByA(buffer, bytesReceived);std::cout B 收到 A 解密后的消息: decryptedByA std::endl;// B 解密std::string finalMessage decrypt(decryptedByA, BKey);std::cout B 解密后的消息: finalMessage std::endl;// 关闭连接close(clientSocket);close(serverSocket);return 0;
} 运行说明
先启动角色 B服务器。再启动角色 A客户端。角色 A 和角色 B 会进行多轮消息加密、解密和传输最终在角色 B 的终端上看到解密后的原始消息helloworld。 结果示例
A 发送加密消息海恩兰兰欧威欧荣兰达B 接收到后再次加密鸿艺雷雷欧文欧仁雷东A 解密后发送给 B海恩兰兰欧威欧荣兰达B 最终解密得到原文helloworld
五·小结
密码学通过加密和解密技术确保数据的机密性、完整性、真实性和不可否认性。它不仅可以防止未经授权的访问还能验证通信双方的身份保证数据在传输中的可靠性。例如现代网络中的 HTTPS 协议、电子邮件加密、数字签名和区块链技术都依赖于密码学提供的安全保障。
同时随着量子计算等新兴技术的发展传统的加密算法可能面临破解的风险这也推动了后量子密码学的研究和应用。因此密码学不仅是信息安全的基石更是技术发展的前沿领域对构建可信赖的数字社会具有不可替代的作用。在未来密码学的创新将继续为网络安全提供坚实屏障。
