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1、程序设计综合课程设计报告 计算机学院计算机科学与技术专业程序设计综合课程设计报告 （20010/2011学年 第一学期）学生姓名： 学生班级： 学生学号： 指导教师： 2011年01月08日文件移位加密与解密系统目 录第一章.课程设计目的和要求11.1设计目的：11.2 设计要求:1第二章.课程设计任务内容2第三章.详细设计说明33.1模块描述33.2 性能33.3 输入项33.4输出项33.5算法43.7接口133.8数据文件存储说明133.9注释设计133.10限制条件133.11测试计划1414第四章.软件使用说明17第五章.课程设计心得与体会18附录1：参考文献20附录2：源代码213
2、0第一章.课程设计目的和要求1.1设计目的：1、 提高程序设计和分析的能力。2、 深入了解c+程序设计的知识与技巧.3、 进一步掌握c+程序设计的思想.4、 初步了解程序加密与解密的思想.1.2 设计要求:1、 完整的理解课程设计任务的要求.2、 用C语言实现系统.3、 函数功能要划分好（结构化程序设计）.4、 设计的程序结构完整、简明、可读性强.5、 界面友好（良好的人机交互），加必要的注释.6、 设计的程序调试成功，能稳定的运行.7、 提供程序测试方案.8.列出参考的文献和完整的程序清单.第二章.课程设计任务内容设计一个文件加密与解密的程序，主要功能主要包括以下内容：1.文件加密：设计三种
3、加密算法2.文件解密。3.实现主函数和子函数之间的参数传递.第三章.详细设计说明3.1模块描述该模块是一个简单完整的程序，主要包括3个算法。其功能是将某一已知文件的内容（仅限于英文字母）以字符形式读出，根据密钥或密码（用户从键盘输入）将对应字符进行加密、解密操作并输出结果。3.2 性能 （1）要求有较快的运算速度，能很快的执行函数功能； (2) 要求程序运行稳定，无误; (3) 要求程序有良好的人机互动.3.3 输入项 包括以下内容：（1）要加密的字符窜s,其类型为string类型。（2）加密密匙或密码key；其中密匙为int类型，密码为string类型。（3）解密密匙或密码key1；（4）执
4、行操作与否的判断 y/n；其类型为字符型。 所有的输入均有用户由键盘输入。3.4输出项 包括以下内容：（1）必要的提示数据：中文和*号；（2）已加密的密文和解密后的明文；其类型均为string类型. 所有输出项都由显示器输出。3.5算法3.5.1单表移位算法：就是明文的一个字符用相应的一个密文字符代替。加密过程中是从明文字母表到密文字母表的一一映射。例如：加密：设原文为abcdef，密钥为5，则有abcdef每个字母按字母表移动5位（注：z后接a）可得到密文（乱码）fghijkl；对该文件解密：文件内容为fghijk1，密钥为5，则有fghijk1每个字母向前移动5位（注a后接z），可得到原文
5、abcdef。凯撒密码就是单表代替密码，它的每一个明文字符都由其右边第3个（模26）字符代替（A由D代替，B由E代替,W由Z代替,X由A代替，Y由B代替，Z由C代替）。单表代替密码是很容易破译的，因为它没有把明文的不同字母的出现频率掩盖起来。可以使用统计攻击。3.5.2多表移位算法：多表代替密码有多个单字母密钥，每一个密钥被用来加密一个明文字母。第一个密钥加密明文的第一个字母，第二个密钥加密明文的第二个字母等等。在所有的密钥用完后，密钥又再循环使用，若有20个单个字母密钥，那么每隔20个字母的明文都被同一密钥加密，这叫做密码的周期。维吉尼亚密码是多表代替密码的例子。例如：加密时，将每个字符的a
6、scll码依次反复加上“2011”（密码, 由用户自由输入）中的数字，并在32（ ）122（ z）之间做摸运算。 3.5.3置换算法（行列换位法）算法的原理是不改变明文字符，只将字符在明文中的排列顺序改变，从而实现明文信息的加密。置换密码也叫换位密码。如矩阵换位密码。它的加密方法是将明文中的字母按照给定的顺序安排在一个矩阵中，然后用根据密钥提供的顺序重新组合矩阵中的字母，形成密文。行列换位法采用密钥，假设密钥是5，明文是I am a Chinese boy那么就会以5位列数排成一个矩阵。 I a m a c h i n e s e b o y 那么密文就是ihe aib mno aey cs
7、，最后一行不足的用随机字母填充，（代表那个随机字母）！先加密后解密开 始charc100;key0N密匙输入错误!Yreturn;才【i=0i96&ci64&ci91YYNci=(ci+key65)%26+656565;结 束不需解密！解密完成！!rsp.empty()&rsp0!=n加密完成！;i+YNY图3-5-1 单表移位算法流程图 图3-5-2多表移位算法流程(1)图3-5-2 多表移位算法流程图(2)图3-5-3 置换算法流程图(1)图3-5-3 置换算法流程图(2)图3-5-3 置换算法流程图(3)3.6 函数主程序流程char i=0;开始i !=4单表移位算法选择算法YNi=1
8、i=2break;退出i=4置换算法i=3多表移位算法YNYNY 结 束Yreturn0; 图3-6 主函数流程图3.7接口 本程序是一个独立的程序，并无上下接口。3.8数据文件存储说明 本程序中数据皆为一次性数据，不进行数据的存储操作。3.9注释设计 在各个变量和各个函数后都附加了注释。3.10限制条件 本程序只适合vc+平台。3.11测试计划 图3-11-1程序测试运行结果 图3-11-2程序测试运行结果 图3-11-3程序测试运行结果 图3-11-4程序测试运行结果 图3-11-5程序测试运行结果 图3-11-6程序测试运行结果经过不同测试，本程序运行良好，运算速度基本达到要求。第四章.
9、软件使用说明本程序仅适用于vc+平台，可以将某一已知文件的内容（仅限于英文字母）以字符形式读出，根据密钥（用户从键盘输入）将对应字符进行移位简单的加密、解密操作。 第五章.课程设计心得与体会 3周的程序设计就要结束了，我的设计成果也就要完成了。回想这三周的学习设计历程，突然间想到了很多。 刚拿到设计题目的时候，觉得挺简单的，马上就有了思路，但当我真正去设计的时候才发现困难重重，突然间才意识到学到的知识太少了，真是“书到用时方恨少”。当我明白自己的知识有多么匮乏时，我开始行动起来寻找帮助，图书馆，上网，问同学等等。而在寻找帮助的过程中，我更是深深的意识到：知识是无穷尽的！ 在设计的过程中有很多的
10、困难，有些通过上网查资料，问同学基本上能解决，但也有些困难解决不了。这时候是老师给我指明了道路，让我豁然开朗。现在想想，终于体会到了“导师”的含义。 程序设计完成后，最重要的任务是写程序报告。这却是让我体会最深的。首先，程序报告的格式让我明白了什么叫“最正确的”。报告格式的内容很多，大大小小方方面面都要注意，其实做人，做事也是如此，细节决定成败。见微知著，报告格式的严谨也让我想到，如果学习有这么严谨的态度，怎会没有成就？ 通过这次的程序设计，我学到了很多，也明白了很多。最深的感触是：“其实，人都是逼出来的！”。 以前觉的课程设计那么难，怎么可能完成呢，现在成果就在眼前，突然发现自己的潜力有多么
11、深，如果以前上课时都能这么努力，学习怎么可能不好？ 这次的程序设计让我感到自己要学的还真的很多，也让我明白该如何去掌握如何学习新知识的能力。以前一直觉得课本里的知识已经很够用了，现在才发现自己学到的真得太少，真的是见大海方知天地广。还有就是知识的迁移能力太差了，明明就是课本上的知识却感觉棘手，以后要重点培养自己的知识运用能力。最后就是，发现学习知识的途径是很多的，并不是局限于学校，老师，其实，网络是一个巨大的资源库，合理利用会让我学到很多的知识。 总之，这次的程序设计让我看到了自己的差距，也明白了以后要努力的目标，真正体会到了学习的含义。附录1：参考文献1 C+语言程序设计 作者：谭浩强 出版
12、社 清华大学出版社 出版日期：20042 C+ Primer中文版(第4版) 作者： Stanley B.Lippman, Josee Lajoie, Barbara E.Moo 译者： 李师贤 蒋爱军 梅晓勇 林瑛 出版社 人民邮电出版社 出版日期： 2006-03-313 C+语言程序设计 作者： 蒋爱军 刘红梅 王泳 梁小萍 出版社 人民邮电出版社 出版日期： 2008-05-294 C+必知必会 作者： Stephen C.Dewhurst 译者： 荣耀 出版社 人民邮电出版社 出版日期： 2010-11-155 C+编程规范：101条规则、准则与最佳实践 作者： Herb Sutte
13、r, Andrei Alexandrescu 译者： 刘基诚 出版社 人民邮电出版社 出版日期： 2010-11-15 6 写给大家看的C+书 作者： Larry Ullman, Andreas Signer 译者： 杨涛 王建桥 杨晓云 出版社 人民邮电出版社 出版日期： 2009-06-15附录2：源代码/ Note:Your choice is C+ IDE#include #include #include #include #include using namespace std;void Shift();void Vigenere();void Permutation();int
14、main() char i = 0; while(i!=4) cout请选择您要进行的操作：endl;cout*Press 14 to choose:*n;cout1:单表移位算法；endl; cout2:多表移位算法；endl; cout3:置换算法；endl; cout4:退出；endl; coutendl; i = getch();if(i=1)cout$endl; coutendl; cout您选择的是单表移位算法:endl; Shift(); coutendl; cout$endl; coutendl; else if(i=2)cout$endl; coutendl; cout您选择
15、的是多表移位算法:endl; Vigenere(); coutendl; cout$endl; coutendl; else if(i=3)cout$endl; coutendl; cout您选择的是置换算法:endl; Permutation(); coutendl; cout$endl; coutendl;else if(i=4)cout您选择退出.endl;break; return 0;void Shift( )char c100;char s100;int length, i=0, key=0;/输入要加密的字符窜和密匙。 cout请输入要加密的字符窜: endl; /cin.get
16、();gets(c);strcpy(s,c);length = strlen(c); coutkey;/验证密匙。if(key0) cout密匙输入错误!endl; coutPress any key to return.; getchar(); return;/加密过程。for(i=0; i96&ci64&ci91)ci = (ci+key-65)%26+65;cout加密完成！密文为：endl;coutcendl;/解密过程。 string rsp;coutrsp;if(!rsp.empty() & rsp0 != n)cout解密完成！原文为：endl;couts;coutendl; e
17、lse cout已确认，不需解密！endl;void Vigenere() /输入要加密的字符串和密码。string p; coutp; const string password=p; cin.ignore(100,n); string s,s1,s2; cout请输入要加密的字符串：122) s1i=s1i%122+32; +j; if(j=password.size() j=0; cout加密后的字符串：s1endl; /解密过程。 string rsp; do coutpsw; s2=s1; for(i=0,j=0;i!=s2.size();+i) s2i-=pswj-0; if(s2
18、i32) s2i=s2i+122-32; +j; if(j=psw.size() j=0; if(s2=s) cout解密成功，解密后的字符串：s2endl;break; ; if(s2!=s) cout密码错误，解密失败！endl; coutrsp; while (!rsp.empty() & rsp0 != n); /置换算法#define CODELEN 256 /*密文长度.*/char *encode(char *dest,char *str,int key) int i,j,len,len2,n=0; len=strlen(str); if(len % key)!=0) len2=
19、len+ key-(len % key); else len2=len; srand(time(NULL); for(i=len;ilen2;i+) stri=(char)(rand() % 26) + (rand() % 1)*(A-a)+a); strlen2=0; for(j=0;jkey;j+) for(i=0;ilen2/key;i+) destn+=stri*key+j; destn=0; strlen=0; return dest;char *decode(char *dest,char *str,int key) int i,j,len,n=0; len=strlen(str)
20、; if(len % key)!=0) return NULL; len=len / key; for(i=0;ilen;i+) for(j=0;jkey;j+) destn+=strj*len+i; destn=0; return dest;void Permutation()string s1,s2; int key,i,j,len; char strCODELEN,sCODELEN; char xstrCODELEN; /输入要加密的字符窜和密匙。 cout请输入要加密的字符窜:endl; gets(str); strcpy(s,str); coutkey; coutendl; /输出原始铭文和加密密文。 cout原始明文:strendl; encode(xstr,str,key); cout加密密文:xstrendl; /解密。 string rsp;coutrsp;if(!rsp.empty() & rsp0 != n)cout解密完成！endl;cout原文为：s;coutendl; else cout已确认，不需解密！endl;