如何使用按位 XOR 加密文本文件？

Question

我正在尝试通过对左右字符使用来自另一个文件 (keys.txt) 的两个特定密钥的按位异或运算来加密来自文本文件的消息，但我在前面收到不可读的代码原始文本文件（没有改变），这是不对的。我正在使用两个文本文件：

1) Input.txt - 包含要加密的消息

2) Keys.txt - 这包含对 input.txt 中的每个字符进行 XOR 运算的两个字符（字符 1 是键 1，字符 2 是键 2）

我的程序中的以下代码：

str[i]=str[i]^str2[2];
str[++i]=str[i]^str2[1];
break;

是假定执行 XOR 操作的代码行

注意我想要的输出应该是这样的：

m@#EmI(>9S(@)H#FmN# XGmmmmU,H!Gmr(DmI"VmD,F(S!XmU%DmM"C>U(S>,O)9I(9T?U! D>,M!,E;@#B(Gmu%D4,S(:@$U$O*"OmU%DmR%H#F!D`V$M!4N8.N Dm@#EmK"H# 9I(+mmmm)@#B(f

有人可以澄清我遇到的问题吗？

用户应输入：

gcc myProgram.c
./a.out e input.txt keys.txt

（e 代表加密）

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


int main(int args, char *argc[]){

int i;
int len=0;
char str[1024];
char str2[2];
FILE *finp;
FILE *keyFile;

if ( strcmp(argc[1], "e") == 0 )
{
  if ( (finp = fopen(argc[2],"r")) == NULL )
  {
    printf("Could Not Open file %s\n", argc[2]);
    exit(1);
  }

  if ( (keyFile = fopen(argc[3],"r")) == NULL )
  {
    printf("Could Not Open file %s\n", argc[3]);
    exit(1);
  }


  while((fgets(str,1024,finp)!=NULL)&(fgets(str2,2,keyFile)!=NULL))
  {
    printf("%c\n %c",str2[1],str2[2]);


    /* *** START CODE THAT USES INPUT.TXT FILE & KEYS.TXT *** */
    len = strlen(str);
    for(i=0;i<len;i++)
    {
      str[i]=str[i]^str2[2];
      str[++i]=str[i]^str2[1];
      break;
    }
  }

  printf("%s\n", str);
  fclose(finp);
  return 0;

}
else
{
  printf("SORRY!");
}

Answer 1

C 数组索引是从零开始的，那么你应该使用

str2[0],str2[1]

而不是

str2[1],str2[2]

在这个片段中

for(i=0;i<len;i++)
{
  str[i]=str[i]^str2[2];
  str[++i]=str[i]^str2[1];
  break;
}

break 语句在第一次迭代后停止循环。你应该删除它。然后你得到

for(i=0;i<len;i++)
{
  str[i]^=str2[1];
  str[++i]^=str2[0];
}

排队

while((fgets(str,1024,finp)!=NULL)&(fgets(str2,2,keyFile)!=NULL))

你需要逻辑与而不是按位

while((fgets(str,1024,finp)!=NULL)&&(fgets(str2,2,keyFile)!=NULL))

如果您的 input.txt 文件包含更多的 1024 字节来显示您需要移动 printf("%s\n", str); 的所有结果；进入while循环

while((fgets(str,1024,finp)!=NULL)&&(fgets(str2,2,keyFile)!=NULL))
{
    ...
    printf("%s\n", str);
}

Answer 2

您的代码存在多个问题：

while((fgets(str,1024,finp)!=NULL)&(fgets(str2,2,keyFile)!=NULL))

您应该使用逻辑与运算符 (&&) 而不是按位与 (&)

char str2[2];

str2 只能容纳 2 个字符，因此 str[2] 是非法的。此外，它没有任何空间来保存结束 NULL 字符。

for 循环不正确。这是一个替代方案：

for(i=0; i<len; i++) {
 str[i] ^= str2[i%2];
}

最后，简单地对两个字符进行异或运算会产生无效的 ascii 字符值，因此无法正确打印。 'b'^'c' 为 1，它可能会在您的终端中打印为垃圾。考虑使用模运算来生成结果字符串。

Answer 3

扩展 Sourav 的答案：如果您使用 8 位代码，例如 ISO-8859-1，其中可打印字符为 32 到 126 和 160 到 255，给出 191 个不同的值。您可以不使用 XOR，而是将每个字符转换为 0 到 190 之间的索引，将消息字符索引和相应的键字符索引模数 191 相加，然后将结果转换回字符。

Answer 4

从加密的角度来看，这就是加密，尽管它很弱。它是移位密码（Caesar Cipher）。请注意 str[0]^str2[1] 是一个常数，异或运算的顺序无关紧要，所以

 str[i]^=str2[1];
 str[++i]^=str2[0];

相当于：

 char str12=str2[0]^str2[1]; // Outside of the loop
...
 str[++i]^=str12;

用保留可读性的方法替换 XOR 是我的解决方案：

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

int index(int c)
{
    int i;
    if ((c >= 32) && (c <= 126)) {
        i = c - 32; 
    } else if ((c >= 160) && (c <= 255)) {
        i = c - 65; 
    } else {
        i = 63; // Question mark
    }
    return i;
}

char unindex(int i)
{
    if (i <= 94) {
        return (char)(i + 32);
    } else {
        return (char)(i + 65);
    }
}

char encrypt(char a, char b)
{
    int aa = index(a & 255);
    int bb = index(b & 255);
    int cc = (aa + bb) % 191;
    return unindex(cc);
}

char decrypt (char a, char b){
    int aa = index(a & 255);
    int bb = index(b & 255);
    int cc = (191 + aa - bb) % 191;
    return unindex(cc);
}

int main(int args, char *argc[]){

    char e;

    printf("test\n");

    e = encrypt('a',' ');
    printf ("encrypt('a',' ') = %c\n" , e);
    printf ("decrypt('a',' ') = %c\n" , decrypt (e, ' '));

    e = encrypt('a','!');
    printf ("encrypt('a','!') = %c\n" , e);
    printf ("decrypt('a','!') = %c\n" , decrypt (e, '!'));

    e = encrypt('ב',' ');
    printf ("encrypt('ב',' ') = %c\n" , e);
    printf ("decrypt('ב',' ') = %c\n" , decrypt(e,' '));

    printf("(char) 255 = %c\n", (char) 255);
    e = encrypt((char) 255,' ');
    printf ("encrypt(255,' ') = %c\n" , e);
    printf ("decrypt(255,' ') = %c\n" , decrypt(e,' '));

    e = encrypt('A',(char) 255);
    printf ("encrypt('A',255) = %c\n" , e);
    printf ("decrypt('A',255) = %c\n" , decrypt(e,(char) 255));

    e = encrypt((char) 255,(char) 255);
    printf ("encrypt(255,255) = %c\n" , e);
    printf ("decrypt(255,255) = %c\n" , decrypt(e,(char) 255));

    printf("end test\n");

    return;
}es