C++ 程序通过矩阵乘法进行消息编码

2024 年 8 月 29 日 | 阅读 3 分钟

这个 C 程序使用矩阵乘法来编码消息。这种编码方式使用一个大矩阵来加密消息，并且很难被破解。消息的接收者通过使用矩阵的逆矩阵来解码它。编码矩阵是第一个矩阵，解码矩阵是其逆矩阵。

这是使用矩阵乘法方法进行消息编码和解码的 C 程序的源代码。该 C 程序在 Linux 系统上成功编译并运行。程序输出如下所示。

程序

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

void mul(int key[3][3], int message[3][10], int result[3][10])
{
 int c, d, sum, k;
 for (c = 0; c < 3; c++)
 {
 for (d = 0; d < 10; d++)
 {
 sum = 0;
 for (k = 0; k < 3; k++)
 {
 sum = sum + key[c][k] * message[k][d];
 }
 result[c][d] = sum;
 }
 }
}

int main()
{
 char str[30] = "example program to demonstrate";
 int len;
 int i, j;
 int result[3][10] = {0};
 int key[3][3] = {
 {1, 2, 3},
 {0, -1, 1},
 {-1, 1, 2}
 };
 int decode_key[3][3] = {
 {4, 5, 6},
 {7, 8, 9},
 {10, 11, 12}
 };
 int encode[3][10] = {32};
 int decode[3][10] = {0};
 len = strlen(str);

 for (i = 0; i < 10; i++)
 {
 for (j = 0; j < 3; j++)
 {
 if (str[j + i * 3] >= 'a' && str[j + i * 3] <= 'z')
 {
 encode[j][i] = str[j + i * 3] - 96;
 }
 if (str[j + i * 3] == 32)
 {
 encode[j][i] = 32;
 }
 if (str[j + i * 3] == '\0')
 break;
 }
 if (str[j + i * 3] == '\0')
 break;
 }

 mul(key, encode, result);
 printf("Encoded message to be sent: ");
 for (i = 0; i < 10; i++)
 {
 for (j = 0; j < 3; j++)
 printf("%d, ", result[j][i]);
 }

 printf("\nDecoded message is: ");
 mul(decode_key, result, decode);
 for (i = 0; i < 10; i++)
 {
 for (j = 0; j < 3; j++)
 {
 if ((decode[j][i] + 96) >= 97 && (decode[j][i] + 96) <= 123)
 printf("%c", (decode[j][i] + 96));
 else if (decode[j][i] == 32)
 printf(" ");
 }
 }

 return 0;
}

输出

Encoded message to be sent: 15, 22, 37, 17, 29, 50, 18, 24, 39, 23, 
Decoded message is: example program to demonstrate

说明

该程序使用密钥矩阵将消息与矩阵相乘，然后使用单独的解码密钥矩阵来解码消息。

使用密钥矩阵 (key) 和解码密钥矩阵 (decode_key) 来编码和解码消息。程序对消息进行编码，然后将编码后的数据作为整数输出。之后，使用解码密钥矩阵对消息进行解码，并打印出解码后的结果消息。

为了编码和解码，程序将小写字符转换为 1 到 26 之间的等效值，假设输入文本全部是小写且不含特殊字符。

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