C语言字母移位加密如何破解

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@小白创作中心

C语言字母移位加密如何破解

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来源

https://docs.pingcode.com/baike/1528709

C语言字母移位加密是一种常见的加密方式，通过将字母按照一定的位移量进行替换实现加密。然而，这种加密方式并非无懈可击，本文将详细介绍几种破解C语言字母移位加密的方法，包括频率分析法、暴力破解法、已知明文攻击法等。

C语言字母移位加密的破解方法主要包括：频率分析法、暴力破解法、已知明文攻击法、结合多种方法进行破解。其中，频率分析法是最常用且有效的一种破解方法，通过分析加密文本中各个字母出现的频率，然后与正常文本的字母频率进行对比，可以推测出加密所使用的移位值。接下来，我们将详细讨论频率分析法，并分别介绍其他三种方法。

一、频率分析法

频率分析法是一种通过统计加密文本中各个字母出现的频率，然后与语言中常见字母的频率进行对比，从而推测出移位值的方法。这种方法通常用于破解简单的移位加密（如凯撒密码）。

统计字母频率

首先，需要对加密文本中的每个字母出现的频率进行统计。可以通过编写一个简单的C语言程序来实现这一点。程序遍历加密文本，记录每个字母出现的次数，并计算其频率。

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

void calculate_frequency(const char *text, int freq[]) {
    for (int i = 0; text[i] != '\0'; i++) {
        char c = tolower(text[i]);
        if (c >= 'a' && c <= 'z') {
            freq[c - 'a']++;
        }
    }
}

计算频率

统计完每个字母的出现次数后，需要计算每个字母的频率。频率可以通过将每个字母的计数除以总字母数来获得。

void compute_frequencies(int freq[], int total, double result[]) {
    for (int i = 0; i < 26; i++) {
        result[i] = (double)freq[i] / total;
    }
}

对比频率

将计算得到的频率与标准英语字母频率进行对比。标准英语中，字母出现的频率大致如下：

E: 12.70%
T: 9.06%
A: 8.17%
O: 7.51%
I: 6.97%
N: 6.73%
S: 6.33%
H: 6.09%
R: 5.99%
D: 4.25%
L: 4.03%
C: 2.78%
U: 2.76%
M: 2.41%
W: 2.36%
F: 2.23%
G: 2.02%
Y: 1.97%
P: 1.93%
B: 1.49%
V: 0.98%
K: 0.77%
J: 0.15%
X: 0.15%
Q: 0.10%
Z: 0.07%

通过对比，可以推测出加密时使用的移位值。例如，如果加密文本中出现频率最高的字母是“G”，而我们知道在标准英语中出现频率最高的字母是“E”，那么可以推测出移位值为2（因为G是E向后移动两位得到的）。

二、暴力破解法

暴力破解法是通过尝试所有可能的密钥来破解密码。对于字母移位加密来说，由于只有26种可能的移位值，暴力破解法是完全可行的。

void brute_force_decrypt(const char *cipher, char *plaintext) {
    for (int shift = 0; shift < 26; shift++) {
        for (int i = 0; cipher[i] != '\0'; i++) {
            char c = cipher[i];
            if (c >= 'a' && c <= 'z') {
                plaintext[i] = ((c - 'a' - shift + 26) % 26) + 'a';
            } else if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
                plaintext[i] = ((c - 'A' - shift + 26) % 26) + 'A';
            } else {
                plaintext[i] = c;
            }
        }
        plaintext[i] = '\0';
        printf("Shift %d: %s\n", shift, plaintext);
    }
}