数据加密(数据结构课设)

成绩评定表

学生姓名李林班级学号1203050134

专业计算机科学与技术课程设计题目数据加密

评

语

组长签字：

成绩

日期2013年12月30日

课程设计任务书

学院信息科学与工程学院专业计算机科学与技术

学生姓名李林班级学号1203050134

课程设计题目数据加密

实践教学要求与任务：

任务：

编写一个程序可以对数据进行加密和解密的功能。并且将明文加密后别存入文件

中；还要将密文文件解密后存入另一文件中；还有将明文中的某字符U替换为V时，

同时将密文中的字符做相应修改。

要求：1.设计数据结构，存储结构；

2.在c兼容环境完成上述题目的代码编写与调试；

3.程序运行界面交互性好；

4.软件运行，给出测试数据。

工作计划与进度安排：

数据结构课程设计时间安排在教学第17周、第18周内完成，按上述题目要求完

成查阅资料、程序设计、调试、运行等工作。

时间安排如下：

1、查阅资料、与初步设计；卜2天

2、整体功能设计、代码编码与初步调试。1-3天

3、调试和软件功能的测试和验收。1-3天

4、答辩与论文撰写。1-2天

指导教师:专业负责人:学院教学副院长:

2013年12月10日2013年12月10日2013年12月10日

目录

一、题目概述（内容及要求）...............................4

二、功能分析.............................................4

三、设计.................................................8

四、运行与测试..........................................15

五、总结.................................................18

参考文献.................................................18

一、题目概述(内容及要求)

设明文P=POP1P2…Pn和密钥K=KOK1K2…Km(n>=m)中的字符Pi(l<=i<=n)或Kj(l<=j<=m)

的ASCH为00~7FH,用密钥K对明文P进行加密得到密文CX0C1C2…Cn,用密钥K对

密文C解密得到明文P。

加密：［Ci=Pi+Kj(j=imod(m+1))(当Ci<=7FH)

-Ci=Pi+Kj-80H(j=imod(m+D)(当Ci〉7FH)

解密：Pi=Ci-Kj(j=imod(m+1))(当Ci>=Kj)

.Pi=Ci-Kj+80H(j=imod(m+1))(当Ci〈Kj)

要求：

①将明文加密后别存入文件中

②将密文文件解密后存入另一文件中

③将明文中的某字符u替换为v,同时将密文中的字符做相应修改。

二、功能分析

1.功能模块

该程序的功能模块如图2T所示

图2-1功能模块图

2.加密功能流程图

运行加密功能如图2-2所示

图2-2加密程序功能流程图

3.解密功能流程图

运行解密功能如图2-3所示

开始

输入C

图2-3解密程序功能流程图

4.查找修改功能流程图

运行修改明文字符修改功能如图2-4所示

图2-4查找程序功能流程图

三、设计

#include<iostream>

#include<fstream>

#include<stdlib.h>

#include<string.h>

usingnamespacestd;

ttdefineN6〃定义N的大小

ttdefineM5//定义M的大小,N>二M

charP[N]={0};〃定义明文数组

charK[M]={0};〃定义密钥数组

charC[N]={0};〃定义密文数组

inti,j;〃定义循环变量

intk;〃定义开关控制变量

〃数据加密解密的实现

voidencrypt(charp[N])〃加密！

{

for(i=0;i<N;i++)

{

inta;〃定义局部容器变量，用于字符与整型数之间转换

j=i%M;

a=(int)p[i]+(int)K[j];

if(a>127)//7F=127

(

//C[ent]=PLent]+K[i%(j+1)]-128;//Ci=Pi+Kj-80H(j=imod(m+1))(当

Ci>7FH)

a=a-128;

C[i]=(char)a;

)

else

(

//C[ent]=P[ent]+KEi%(j+1)];//Ci=Pi+Kj(j=imod(m+1))(当Ci<=7FH)

C[i]=(char)a;

)

)

)

voiddecode(charc[N])〃解密!

for(i=0;i<N;i++)

j=i%M;

if(c[i]<KLjl)

(

P[i]=c[i]-K[j]+128;//80H=128,Pi=Ci-Kj+80H(j=imod(m+l))(当

Ci<Kj)

)

else

(

P[i]=c[i]-K[j];//Pi=Ci-Kj(j=imod(m+1))(当Ci>=Kj)

)

〃文件操作

voiddeposit(stringa,charc[N],chark[M])〃文件存入

(

ofstreamfile;

file,open(a,ios::out);

file«c«endl«k«endl;

file,close();

)

voidread(stringa)〃文件读取

{

ifstreamfile;

file,open(a,ios:;in);

while(file,good())

cout<<(char)file.get();

file,close();

}

charseek(chara,chard,charb[N])//查找

(

k=0;

for(i=0;i<N;i++)

{

if(b[i]==a)

(

b[i]=d;

j=1；

)

else

j=0;

)

k=(k|j);

)

if(k==0)

(

cout<<"\n\n\t\t不存在该字符"<<endl;

)

return*b;

voidlength(char*object,ints)〃计算长度

(

intlength=strlen(object);

if(length!=s)

(

cout<〈"你输入的字符串长度有误，请重新输入"endl;

j=0；

}

else

j=1；

〃用户操作界面

voiddisplaystr。//初始界面

{

cout<<"\n\n\t\tl.用户输入密钥或者更改密钥"<<endl;

cout<<"\n\t\t2.加密操作"<<endl;

cout«w\n\t\t3.解密操作"〈<endl;

cout<<"\n\t\t4.修改明文中的某个字符重新加密”<<endl;

cout<<"\n\t\t5.修改密文中的某个字符重新解密”《endl;

cout<<"\n\t\t6.打印加密规则"<<endl;

cout«"\n\t\t7.退出...”<<endl;

cout<<"\n\n\n\n\t\t请输入菜单编号：1,2,3,4,5,6或7"<<endl;

intselect(int*v)〃选择菜单

(

displaystr();

ints;

cin>>s;

fflush(stdin);〃清空输入缓存

system(，ZCLS/Z);

switch(s)

case1:{

cout<<〃\n\n\n\n\t\t请输入密钥(一共〃<<M<<〃个字符)：〃；

cin»K;

length(K,M);

while(j)

(

system(〃CLS〃)；

cout<<〃\n\n\n\t\t密钥修改成功！按任意键返回起始页〃*

endl;

j=0;

)

system("PAUSE");

system(，ZCLS，Z);

return*v=1;

)

case2:{

if(K[0]二二0)

{

cout<X〃\n\n\n\t\t你还没有输入密钥，请返回输入〃《endl;

j=0;

)

else

j=1；

while(j)

{

cout«〃\n\n\n\n\t\t请输入要加密的明文(一共〃<<N«

个字符)：〃；

cin»P;

length(P,N);

while(j)

(

system(，ZCLS，Z);

encrypt(P);

stringx=〃力口密〃；

deposit(x,C,K);

cout«-----------------加I密成功

-----------------〃«endl;

cout«〃\n\n\n\n\t\t加密该明文的密钥为：〃<<K«

〃\n\n\n\t\t加密后的密文为：〃<<C<<〃\n\n\n\t\t按任意键返回起始页〃«endl;

j=o；

)

system("PAUSE");

system("CLS");

return*v=1;

}

case3:{

if(K[0]==0)

(

cout<X"\n\n\n\t\t你还没有输入密钥,请返回输入"<<endl;

j=0；

}

else

j=1；

while(j)

(

cout<<"\n\n\n\n\t\t请输入要解密的密文(一共"<<N«"

个字符)：”；

cin»C;

length(C,N);

while(j)

(

system(Z，CLS，/);

decode(C);

stringy="解密"；

deposit(y,P,K);

cout«"\n\n\n\t\t-----------------解密成功

-----------------"«endl;

cout«"\n\n\n\n\t\t解密该密文的密钥为：”«K«

"\n\n\n\t\t解密后的明文为："«P«"\n\n\n\t\t按任意键返回起始页“«endl;

j=0；

)

)

system("PAUSE");

system("CLS");

return*v=1;

)

case4:{

if(P[0]==0)

cout«"\n\n\n\t\t你还没有输入明文,请返回输入"<<endl;

j=0;

)

else

j=1；

while(j)

(

cout<<〃\n\t\t请输入要修改的字符：〃<<endl;

charq,o;

cin>>q;

fflush(stdin);〃清空输入缓存

cout«〃\n\n\t\t修改为"<<endl;

cin»o;

fflush(stdin);〃清空输入缓存

*P=seek(q,o,P);

while(k)

(

cout«〃\n\n\t\t字符修改成功！〃«endl;

system(，，PAUSE，Z);

system(〃CLS〃)；

encrypt(P);

stringx=〃加密〃；

deposit(x,C,K);

k=0;

cout«〃\n\n\n\t\t-----------------重新加密成功

-----------------〃«endi;

cout〃\n\n\n\n\t\t加密该明文的密钥为：〃«K«

〃\n\n\n\t\t加密后的密文为：〃"C<<〃\n\n\n\t\t按任意键返回起始页〃«endl;

}

j=0;

}

system(，，PAUSE，Z);

system(〃CLS〃)；

return*v=1;

)

case5:{

if(C[0]==0)

{

cout<<〃\n\n\n\t\t你还没有输入密文，请返回输入〃<Xendl;

j=0;

)

else

j=1；

while(j)

{

cout<<〃\n\t\t请输入要修改的字符：〃<<endl;

charq,o;

cin»q;

fflush(stdin);〃清空输入缓存

cout<<〃\n\n\t\t修改为〃<<endl;

cin»o;

fflush(stdin);〃清空输入缓存

*C=seek(q,o,C);

while(k)

(

cout«〃\n\n\t\t字符修改成功！〃«endl;

system(，，PAUSE，/);

system(〃CLS〃);

decode(C);

stringy=〃解密〃；

deposit(y,P,K);

k=0;

cout«z/\n\n\n\t\t-------------解密成功

〃<<endl;

cout«〃\n\n\n\n\t\t解密该密文的密钥为：〃<<K«

〃\n\n\n\t\t解密后的明文为：〃"P<<〃\n\n\n\t\t按任意键返回起始页〃<<endl;

}

j=0;

}

system("PAUSE");

system(〃CLS〃)；

return*v=1;

)

case6:{

stringz=〃加密规则〃；

read(z);

cout<<〃\n\n"<<"\n\n\n按任意键返回起始页〃<<endl;

system("PAUSE");

system(/ZCLS，Z);

return*v=1;

)

case7:return*v=0;

default:{

cout<<〃\n\n\n\n\t\t输入菜单错误，请重新输入\n\n按任意键返回

起始页〃endl;

system("PAUSE");

system(〃CLS〃);

return*v=1;

)

)

voidmainO

(

intv=1;

while(v)

(

select(&v);

四、运行与测试

点击开始调试，跳出初始界面图。按界面中的给出的菜单进行相应的输入，运行

相应的功能。最后一个功能是推出该程序。如图4T

图4-1程序运行界面图

输入菜单1,运行输入密钥功能。最后输入成功返回初始界面。如图4-2

图4-2键入密钥图

输入菜单2,运行加密功能。程序先接收了输入的明文进行加密。然后输出加密

后的密文和加密的密钥，并把这两个信息输出到加密文件中。最后提示成功返回

初始界面。如图4-3

图4-3加密功能图

输入菜单3,运行解密功能。程序先接收了输入的密文进行解密。然后输出解密

输入菜单4,运行查找修改图*4解苗功目匕图功能。先输入需要修改的明

文字符，再输入想要修改成的字符。然后进行查找并修

改，再用修改后的明文运行加密功能。最后提示成功返回初始界面。如图4-5

图4-5修改字符重加密图

输入菜单6,运行输出规则功能。程序读取了加密规则文件中的所有字符并输出

到程序界面里。如图4-6

D:\®Jff\visualstudio201力口颈Debug\^S^力口密.exe

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