信息安全替代密码

替代密码的原理是使用替代法进行加密，就是将明文由其它的字母、数字或符合所代替后形成密文。这里每个明文字母对应的密文字母可能是一个，也可能是多个。接收者对密文进行逆向替换即可得到明文。替代密码有五种表现形式：

1单表代替

即简单替代密码或者称为单字母代替，明文字母表中的一个字符对应密文字母表中的一个字符。这是所有加密中最简单的方法。

2多名码代替

就是将明文字母表中的字符映射为密文字母表中的多个字符。多名码简单代替早在1401年就由DuchyMantua公司使用。在英文中，元音字母出现频率最高，降低对应密文字母出现频率的一种方法就是使用多名码，如e可能被密文5、13或25替代。

3多音码代替

就是将多个明文字符代替为一个密文字符。比如将字母“i” 和“j”对应为“K”，“v”和“w”代替为“L”最古老的这种多字母加密始见于1563年由波他的《密写评价》（De furtiois literarum notis）一书。

4多表代替

即由多个简单代替组成，也就是使用了两个或两个以上的代替表。比如使用有5个简单代替表的代替密码，明文的第一个字母用第一个代替表，第二个字母用第二个表，第三个字母用第三个表，以此类推，循环使用这五张代替表。多表代替密码由莱昂.巴蒂斯塔于1568年发明，著名的维吉尼亚密码和博福特密码均是多表代替密码。

下面我们介绍一种典型的单表替代密码——凯撒(Caesar)密码，又叫循环移位密码。它的加密方法就是将明文中的每个字母用字母表中该字母后的第R个字母来替换，达到加密的目的。它的加密过程可以表示为下面的函数：

E(m)=(m+k)mod n                       

其中，ｍ为明文字母在字母表中的位置数；ｎ为字母表中的字母个数；ｋ为密钥；  为密文字母在字母表中对应的位置数。

           例如：对于明文字母H，其在字母表中的位置数为8，设 ，则按照上式计算出来的密文为L，计算过程如下：

E(8)=(m+k)mod n=(8+4)mod 26=12=L

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    string ch;
    cout<<"明文:";
    getline(cin,ch);
    cout<<"密钥:";
    int n;
    cin>>n;

    for(int i=0;i<ch.size();i++)
    if(ch[i]<='z'&&ch[i]>='a')
    {
        char temp=ch[i];
        int data=(((int)temp+n-(int)'a')%26)+(int)'a';
        ch[i]=(char)data;
    }
    else if(ch[i]<='Z'&&ch[i]>='A')
    {
        char temp=ch[i];
        int data=(((int)temp+n-(int)'A')%26)+(int)'A';
        ch[i]=(char)data;
    }
    cout<<"密文:";
    cout<<ch<<endl;

    for(int i=0;i<ch.size();i++)
    if(ch[i]<='z'&&ch[i]>='a')
    {
        char temp=ch[i];
        int data=(((int)temp+26-n-(int)'a')%26)+(int)'a';
        ch[i]=(char)data;
    }
    else if(ch[i]<='Z'&&ch[i]>='A')
    {
        char temp=ch[i];
        int data=(((int)temp+26-n-(int)'A')%26)+(int)'A';
        ch[i]=(char)data;
    }
    cout<<"还原出的明文: ";
    cout<<ch<<endl;
}