Vigenère算法原理及加密解密过程C++实现

Vigenere

本内容旨在对Vigenere算法及其C++实现方式作出简要阐述。

背景

在1553年出版的著作《吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索先生的密码》（意大利语：La cifra del. Sig. Giovan Battista Bellaso）中，吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索提出了一种被称为Vigenere的密码算法。与传统的单表代换方式相比，该算法在密钥选择及明文与密文之间的映射关系上采用了多表代换机制，即每个明文字符依据密钥的不同而使用不同的密表行进行替换，从而有效防止了基于字频统计的破解手段（传统单表代换方式因字符频率特征明显，容易被分析破解）。这一改进显著增强了加密系统的安全性。
Vigenere算法在安全性能方面主要体现在以下几个方面：
（1）密钥长度越长，系统越难以被攻破，因为其本质上是对每个字符分别实施独立加密操作。
（2）若未掌握密钥内容，则对密文进行解密将面临较大困难（当然，在密钥极为简短的情况下仍存在被破解的可能性）。

算法原理解析

算法的基本原理在许多网络文章中均有较为清晰的阐述，且内容相对容易理解。以下内容将从百科资料中简要概述：
在Vigenere加密方式中，用户提供的密钥为一个有限长度的字符串，我们可以通过设定周期（周期为d）的方式将其扩展为无限长的序列，其中Ki=K（i mod d），1≤i≤，从而