祖冲之密码算法：原理、过程和 C 语言实现

祖冲之密码算法是一种古老的加密算法，最早出现在中国的南北朝时期。它是一种基于换位和替换的加密算法，其基本原理是将明文按照规则进行分组、换位和替换，使得密文难以被破解，从而实现信息的保密。

1. 分组

首先将明文按照规定的长度进行分组，每组的长度为 n 个字符。

2. 换位

对于每一组明文，按照预先设定的换位规则进行排列。换位规则可以是任意的，但必须是可逆的，即能够通过逆操作将密文还原成明文。

3. 替换

将换位后的明文按照另一组规则进行替换。替换规则可以是任意的，但必须是可逆的。

4. 密文输出

将替换后的密文输出，即为加密后的结果。

C 语言实现：

#include<stdio.h>
#include<string.h>

// 定义换位规则
int rule1[10] = {1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0};
// 定义替换规则
char rule2[26] = {'x', 'z', 'a', 'c', 'e', 'g', 'i', 'k', 'm', 'o', 'q', 's', 'u', 'w', 'y', 'b', 'd', 'f', 'h', 'j', 'l', 'n', 'p', 'r', 't', 'v', 'y'};

// 加密函数
void encrypt(char *str, char *result) {
    int len = strlen(str);
    int groupNum = len / 10 + 1;
    int i, j, k = 0;
    char group[groupNum][11];  // 定义分组后的明文
    
    // 分组
    for (i = 0; i < groupNum; i++) {
        for (j = 0; j < 10; j++) {
            group[i][j] = str[k++];
            if (k == len) break;
        }
        group[i][j+1] = '\0';
    }
    
    // 换位和替换
    for (i = 0; i < groupNum; i++) {
        int len2 = strlen(group[i]);
        char temp[len2+1];
        for (j = 0; j < len2; j++) {
            temp[j] = group[i][rule1[j]];
        }
        temp[j] = '\0';
        for (j = 0; j < len2; j++) {
            temp[j] = rule2[temp[j]-'a'];
        }
        strcpy(result+i*10, temp);
    }
}

// 解密函数
void decrypt(char *str, char *result) {
    int len = strlen(str);
    int groupNum = len / 10;
    int i, j, k = 0;
    char group[groupNum][11];  // 定义分组后的密文
    
    // 分组
    for (i = 0; i < groupNum; i++) {
        for (j = 0; j < 10; j++) {
            group[i][j] = str[k++];
        }
        group[i][j] = '\0';
    }
    
    // 替换和换位
    for (i = 0; i < groupNum; i++) {
        int len2 = strlen(group[i]);
        char temp[len2+1];
        for (j = 0; j < len2; j++) {
            temp[j] = rule2[group[i][j]-'x'];
        }
        temp[j] = '\0';
        for (j = 0; j < len2; j++) {
            group[i][rule1[j]] = temp[j];
        }
        strcpy(result+i*10, group[i]);
    }
}

int main() {
    char str[101];
    char result[101];
    char result2[101];
    
    printf("请输入要加密的字符串：");
    scanf("%s", str);
    
    encrypt(str, result);
    printf("加密后的结果为：%s\n", result);
    
    decrypt(result, result2);
    printf("解密后的结果为：%s\n", result2);
    
    return 0;
}