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一、前言二、代码实现附：源代码下载一、前言
在密码学中，恺撒密码（英语：Caesar cipher），或称恺撒加密、恺撒变换、变换加密，是一种最简单且最广为人知的加密技术。它是一种替换加密的技术，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如，当偏移量是3的时候，所有的字母A将被替换成D，B变成E，以此类推。
如下例，有一段明文字母表，通过凯撒算法进行加密，规定的偏移量为右移3，则能得到相应的密文字母表；当需要解密时，则偏移量为左移3，最终就可以得到相应的明文字母表。
明文字母表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ密文字母表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC
恺撒密码是一种非常容易破解的加密方式，攻击者可以通过频率分析或者样式单词分析的方法，从分析结果中看出规律，得出加密者使用的是恺撒密码。一旦得知是凯撒加密方法，因为其对于字符编码的偏移量是有限的，所以只需要通过穷举法就可以很容易进行破解。
二、代码实现
头文件 caesarencode.h
#ifndef CAESARENCODE_H#define CAESARENCODE_H#ifdef __cplusplusextern "C"{#endif// 凯撒算法编解码（加密和解密）int caesar_encode_data(const char *in_data, int in_size, char *out_data, int key);int caesar_decode_data(const char *in_data, int in_size, char *out_data, int key);int caesar_encode_file(const char *in_file, const char *out_file, unsigned char key);int caesar_decode_file(const char *in_file, const char *out_file, unsigned char key);#ifdef __cplusplus}#endif#endif // CAESARENCODE_H
源文件 caesarencode.c
#include <stdio.h>#include <string.h>#include "caesarencode.h"/*** @brief caesar_encode_data 对数据进行逐字节凯撒算法编码（加密）* @param in_data源数据* @param in_size源数据大小* @param out_data 编码后输出的数据* @param key 编码密钥字符* @return 0：成功 -1：失败，非法参数*/int caesar_encode_data(const char *in_data, int in_size, char *out_data, int key){int i = 0;if(!in_data || in_size <= 0 || !out_data) {return -1;}for(i = 0; i < in_size; i++) {out_data[i] = (char)(in_data[i] + key);}return 0;}/*** @brief caesar_decode_data 对数据进行逐字节凯撒算法解码（解密）* @param in_data源数据* @param in_size源数据大小* @param out_data 解码后输出的数据* @param key 解码密钥字符* @return 0：成功 -1：失败，非法参数*/int caesar_decode_data(const char *in_data, int in_size, char *out_data, int key){int i = 0;if(!in_data || in_size <= 0 || !out_data) {return -1;}for(i = 0; i < in_size; i++) {out_data[i] = (char)(in_data[i] - key);}return 0;}/*** @brief caesar_encode_file 对文件进行逐字节凯撒算法编码（加密）* @param in_file源文件* @param out_file 编码后的文件* @param key 编码密钥字符* @return 0：成功 -1：失败，非法参数 -2：打开文件失败*/int caesar_encode_file(const char *in_file, const char *out_file, unsigned char key){unsigned int r_size, i;char r_buf[1024 + 1], w_buf[1024 + 1]; // 局部变量的栈内存不能定义太大，否则会申请失败，导致程序崩溃FILE *in_fp, *out_fp;if(!in_file || !out_file) {return -1;}in_fp = fopen(in_file, "rb");out_fp = fopen(out_file, "wb");if(!in_fp || !out_fp) {return -2;}while(1) {memset(r_buf, 0, sizeof(r_buf));r_size = fread(r_buf, 1, sizeof(r_buf) - 1, in_fp);if(r_size > 0) {memset(w_buf, 0, sizeof(w_buf));for(i = 0; i < r_size; i++) {w_buf[i] = (char)(r_buf[i] + key);}fwrite(w_buf, 1, r_size, out_fp);}// if(r_size < sizeof(r_buf) - 1) {// break;// }if(feof(in_fp)) {break;}}fclose(in_fp);fclose(out_fp);return 0;}/*** @brief caesar_decode_file 对文件进行逐字节凯撒算法解码（解密）* @param in_file源文件* @param out_file 解码后的文件* @param key 解码密钥字符* @return 0：成功 -1：失败，非法参数 -2：打开文件失败*/int caesar_decode_file(const char *in_file, const char *out_file, unsigned char key){unsigned int r_size, i;char r_buf[1024 + 1], w_buf[1024 + 1]; // 局部变量的栈内存不能定义太大，否则会申请失败，导致程序崩溃FILE *in_fp, *out_fp;if(!in_file || !out_file) {return -1;}in_fp = fopen(in_file, "rb");out_fp = fopen(out_file, "wb");if(!in_fp || !out_fp) {return -2;}while(1) {memset(r_buf, 0, sizeof(r_buf));r_size = fread(r_buf, 1, sizeof(r_buf) - 1, in_fp);if(r_size > 0) {memset(w_buf, 0, sizeof(w_buf));for(i = 0; i < r_size; i++) {w_buf[i] = (char)(r_buf[i] - key);}fwrite(w_buf, 1, r_size, out_fp);}// if(r_size < sizeof(r_buf) - 1) {// break;// }if(feof(in_fp)) {break;}}fclose(in_fp);fclose(out_fp);return 0;}
注意：以上的程序对数据的凯撒算法加密并没有限制字符的偏移量，则对所有字符均可加密转换（包含可见字符和不可见字符）。如需限制只针对部分可见明文字符进行加密，可以以上述的程序为基础，限制加密的密钥偏移量，并限制加密字符的取值范围，如只需要对A ~ Z的字符进行凯撒加密，偏移量取值范围为0 ~ 25（偏移量26等同于偏移量0，即明文；偏移量超过26，等同于偏移量1 ~ 25）。
附：源代码下载
C语言实现凯撒算法编解码（加密和解密）.zip
