密码之Enigma机密码加密解密的实现

转:https://blog.csdn.net/kyoma/article/details/51857944


二战时期,德军使用了一套名为Enigma的密码系统,是一种基于字符映射的密码系统。它的工作原理如下:

使用者从键盘按下一个字母后,字母会先经过三个可以转动的轮盘,称为转子,每个转子就是一个字符映射表。如:

输入ABCDE

输出DEABC

一个转子的输出作为下一个转子的输入。当经过第三个转子后,输出会被送入到一个反射器。反射器和转子一样,区别在于不能转动,且映射是对称的,即如果输入c1会输出c2,那么输入c2将输出c1。经过反射器后,字母会依次反向进入三个转子,并最终显示在显示盘上。至此算完成了一个字母的加密。当加密下一个字母时,第一个转子会转动一格,转子的转动代表着映射表发生变化。如上表在转动后将变成

输入ABCDE

输出EABCD

当转子转动一周再次回到初始位置时,会带动第二个转子转动一格,同理第二个转动一周后,会带动第三个转子转动。(第三个转子本题中不考虑。)

本题中的三个转子和反射器的结构如下:

转子A:QAZWSXEDCRFVTGBYHNUJMIKOLP

转子B:QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM

转子C:QETUOADGJLZCBMWRYIPSFHKXVN

反射器:ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

使用时三个转子也可拆卸自由调节顺序,也就是说加密操作前的初始状态会有26­­*26*26*3!种。我们用6位字母来记录初始状态,并称为密钥。1-3位记录三个的转子的排列顺序(如BAC表示B转子放在最靠近键盘的位置)。4-6位记录三个转子的初始位置(如XYZ表示最靠近键盘的转子初始位置在X上)。

现在提供你一串密文和密钥,请给出它的原文。

输入

第一行输入整数n(0<n<10000),代表测试用例的数量。

接下来每个用例由两行组成,第一行由六个大定字母组成,表示密钥。第二行为待解密字符串,由大写字母组成,长度不超过10000。

输出

每一行输出解密后的明文。

样例输入

1ABCXYZ ZDBSF

样例输出

HELLO

提示

来源

河海ACM前辈-裴正

这个模拟题实现方面来说不难,但是题意很难理解。。。。

想必从输入字符依次经过三个转子到反射器的地方大家都能明白,但是从反射器反向经过三个转子的地方有点难理解。

以下是样例中ABCXYZ密钥的字母对照表,方便查看

正常顺序的字母表:

1A 2B 3C 4D 5E 6F 7G 8H 9I 10J 11K 12L 13M 14N 15O 16P 17Q 18R 19S 20T 21U 22V 23W 24X 25Y 26Z 

第一个转子:

1X 2E 3D 4C 5R 6F 7V 8T 9G 10B 11Y 12H 13N 14U 15J 16M 17I 18K 19O 20L 21P 22Q 23A 24Z 25W 26S

第二个转子:

1Y 2U 3I 4O 5P 6A 7S 8D 9F 10G 11H 12J 13K 14L 15Z 16X 17C 18V 19B 20N 21M 22Q 23W 24E 25R 26T

第三个转子:

1Z 2C 3B 4M 5W 6R 7Y 8I 9P 10S 11F 12H 13K 14X 15V 16N 17Q 18E 19T 20U 21O 22A 23D 24G 25J 26L

反射器:

1Z 2Y 3X 4W 5V 6U 7T 8S 9R 10Q 11P 12O 13N 14M 15L 16K 17J 18I 19H 20G 21F 22E 23D 24C 25B 26A

那样例输入的HELLO的H为例,当H经过三个转子传入反射器的时候变为字母X,反射器传出C,此时就要倒推回去。X在反射器中是第3个字母,在正常顺序字母表中第3个字母是C,所以寻找C在第三个转子中的位置,为2。正常顺序中第2个字母为B,所以寻找第二个转子中B的位置,为19。正常顺序第19个字母是S,那么在第一个转子中寻找S,为26。那么正常顺序中第26个字母为Z,因此加密出来的字母是Z

然后就按照题目的意思来,每加密一个字母第一个转子转动一格,第一转子转动一圈带动第二转子。。。。。

以下是我的代码:

#include<iostream>

#include<cstring>

#include<cstdio>

usingnamespacestd;

structpassword{

charname;

stringunit;

};

password a={'A',"QAZWSXEDCRFVTGBYHNUJMIKOLP"};

password b={'B',"QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM"};

password c={'C',"QETUOADGJLZCBMWRYIPSFHKXVN"};

stringreact="ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA",medi,abc="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";

voidchange_first(string&a,chart){

inti;

for(i=0;i<26;i++){

if(a[i]==t){

medi=a.substr(0,i);

break;

        }

    }

a=a.substr(i,26-i);

    a=a+medi;

}

voidchange1(int&middle,stringa){

chart=a[middle];

inti;

for(i=0;i<26;i++){

if(abc[i]==t){

            middle=i;

break;

        }

    }

}

voidchange2(char&re_middle,stringa){

inti;

for(i=0;i<26;i++){

if(a[i]==re_middle){

break;

        }

    }

    re_middle=abc[i];

}

voidadd1(string&a){

medi=a.substr(0,1);

a=a.substr(1,25);

    a=a+medi;

}

intmain(){

inti,j,k,n;

stringt;

scanf("%d",&n);

while(n--){

password sel[3];

sel[0]=a,sel[1]=b,sel[2]=c;

stringzhuanzi[3];

cin>>t;

for(i=0;i<3;i++){

for(j=0;j<3;j++){

if(sel[j].name==t[i]){

                    zhuanzi[i]=sel[j].unit;

break;

                }

            }

        }

for(i=0;i<3;i++){

change_first(zhuanzi[i],t[3+i]);

        }

cin>>t;

k=0;

while(t[k]!='\0'){

intmiddle;

for(i=0;i<26;i++){

if(abc[i]==t[k]){

                    middle=i;

break;

                }

            }

for(i=0;i<3;i++){

                change1(middle,zhuanzi[i]);

            }


charre_middle=react[middle];

for(i=2;i>=0;i--){

                change2(re_middle,zhuanzi[i]);

            }

cout<


            k++;

add1(zhuanzi[0]);

if(k%26==0&&k!=0){

add1(zhuanzi[1]);

            }

if(k%(26*26)==0&&k!=0){

add1(zhuanzi[2]);

            }

        }

cout<


    }

return0;

}

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