棋盤密碼是利用波利比奧斯方陣(Polybius Square)進行加密的密碼方式，產生于公元前兩世紀的希臘，相傳是世界上最早的一種密碼。

棋盤秘密也是代換密碼的一種，它將一個字符用另一個字符代替。

假設有棋盤如下

例如字符A加密為11，字符E加密為15，字符R加密為42。根據坐標，又可以定位到明文字符，實現解密。

用C語言程序如何模擬棋盤密碼呢？

1 首先定義一個數組，用于存儲密鑰，棋盤密碼的密鑰就是棋盤本身。

2 將全部的英文字母轉換為大寫字母。

3 加密算法實現：棋盤以5X5的大小定義，坐標可以用下標加1的形式表示

4 在26個字母中，用5X5的矩陣并不能表示所有的字符，所以I和J兩個字符放在一起，加密的時候直接按照字符I來實現加密，解密的時候，只能根據上下文來判斷到底是I還是J

下面是實現代碼

#include


static char key[5][5] = {
  {'A', 'B', 'C', 'D', 'E'},
  {'F', 'G', 'H', 'I', 'K'},
  {'L', 'M', 'N', 'O', 'P'},
  {'Q', 'R', 'S', 'T', 'U'},
  {'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z'}
};


void upcase(char *ch){
  if(*ch >= 'a' && *ch <= 'z')
    *ch = *ch - 32;
}


void displayStr(char data[]){
  int i = 0;
  while(data[i]){
    printf("%c", data[i]);
    i ++;
  }
  printf("\\n");
}


void displayCipher(char cipher[][2]){
  int i = 0;
  while(cipher[i][0]){
    printf("%o%o", cipher[i][0], cipher[i][1]);
    i ++;
  }
  printf("\\n");
}


void encrypte(char data[], char key[][5], char cipher[][2]){
  if(!data[0]) return;


  int i = 0, m = 0, n = 0, tag = 0;
  while(data[i]){
    if(data[i] == 'J' || data[i] == 'j') data[i] = 'I';
    upcase(&data[i]);
    i ++;
  }


//  displayStr(data);


  i = 0;
  while(data[i]){
    for(m = 0; m < 5; m ++){
      tag = 0;
      for(n = 0; n < 5; n ++){
        if(data[i] == key[m][n]){
          cipher[i][0] = m + 1;
          cipher[i][1] = n + 1;


          tag = 1;
          break;
        }
      }
      if(tag == 1) break;
    }
    i ++;
  }
}


void decrypte(char cipher[][2], char key[][5], char data[]){
  int i = 0, m = 0, n = 0;
  while(cipher[i][0]){
    data[i] = key[cipher[i][0] - 1][cipher[i][1] - 1];
    i ++;
  }
}


int main(){


  char cipher[10][2] = {0};
  char data[] = "A";
  char data2[20] = {0};


  encrypte(data, key, cipher);


  displayCipher(cipher);


  decrypte(cipher, key, data2);


  displayStr(data2);


  return 0;
}

我們說棋盤密碼的坐標不是唯一的，還可以是其他的字符表示棋盤，例如將12345換成FGHTU等等，都是可以的，主要能夠區分每個字符的坐標。

在這個實現過程中，是可以靈活改變源碼，實現坐標軸動態變化的。只需要修改一條語句就可以實現。

static char xKey[5] = {'G', 'E', '3', 'R', 'T'};
static char yKey[5] = {'1', 'F', '3', 'T', 'A'};


void displayCipher(char cipher[][2]){
  int i = 0;
  while(cipher[i][0]){
//    printf("%o%o", cipher[i][0], cipher[i][1]);
    printf("%c%c", xKey[cipher[i][0]-1], yKey[cipher[i][1]-1]);
    i ++;
  }
  printf("\\n");
}

實際上，我們只是修改了密文的打印方式，對整個程序的邏輯結構沒有做任何修改。

審核編輯：劉清