Vigenere 密码解码无法正常工作

Posted 2023-02-16

【中文标题】Vigenere 密码解码无法正常工作

【英文标题】：Vigenere cipher decoding not working properly

【发布时间】：2018-11-08 21:29:55

【问题描述】：

我正在编写一个 vigenere 密码，用作可加载内核模块的一部分。因此，我不能使用字符串库。这就是为什么我包含单独的循环来获取密钥和输入长度。 include 语句和 main 仅用于测试。

每当我使用不是全部大写的键时，程序都会由于地址清理程序错误而崩溃。这只发生在我包含应该将键输入转换为大写的代码时。我不确定这是不正确的，因为我转换为大写的方法与我过去在堆栈溢出中看到的相同。如果没有这些行，它将运行良好并且不会崩溃。

此外，解码阶段没有按预期工作，它给出了不正确的解码消息。我能想象的唯一可能的问题是我允许输入包含空格，但我认为这不是问题，因为我只是在字符串中添加一个空格。我真的很感激一些关于我在这段代码中出错的地方的意见。 尝试转换为大写时的完整错误是：

==25694==ERROR: AddressSanitizer: BUS on unknown address 0x00010c98ae80 (pc 0x00010c989ac2 bp 0x7ffee3277610 sp 0x7ffee3277440 T0)
    #0 0x10c989ac1 in encrypt (vig:x86_64+0x100001ac1)
    #1 0x10c98aca1 in main (vig:x86_64+0x100002ca1)
    #2 0x7fff5c419ef8 in start (libdyld.dylib:x86_64+0x16ef8)

==25694==Register values:
rax = 0x000000010c98ae80  rbx = 0x00007ffee3277440  rcx = 0x000000010c98ae4b  rdx = 0x0000000000000004  
rdi = 0x000000010c98ae80  rsi = 0x000000010c98ae4b  rbp = 0x00007ffee3277610  rsp = 0x00007ffee3277440  
 r8 = 0x00001000219315d0   r9 = 0x0000000000000004  r10 = 0x0000000000000000  r11 = 0x0000000000000000  
r12 = 0x0000000000000000  r13 = 0x0000000000000000  r14 = 0x0000000000000000  r15 = 0x0000000000000000  
AddressSanitizer can not provide additional info.
SUMMARY: AddressSanitizer: BUS (vig:x86_64+0x100001ac1) in encrypt
==25694==ABORTING
Abort trap: 6

这是我的代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
char* encrypt(char* input, char* key)

    int keyLength = 0;
    int inputLength = 0;
    int i;
    int j;
    for(i = 0; key[i] != '\0'; i++) //Get the length of the key
    
        keyLength++;
    
    for(i = 0; input[i] != '\0'; i++) //Get the length of the input
    
        inputLength++;
    
    for (i = 0; i < keyLength; i++)
    
        if(key[i] >= 'a' && key[i] <= 'z')
        
             key[i] = key[i] - 'a' + 'A';
        
    

    char* encryptedMessage = (char *)malloc((inputLength+1)*sizeof(char)); //Malloc for the encrypted message
    char fixedKey[inputLength + 1];
    if(inputLength < keyLength)
    
        for(i =0; i < inputLength; i++)
        
            fixedKey[i] = key[i];
        
    
    for(i = 0, j = 0; i < inputLength; ++i, ++j) //If the key length is shorter than message length, loop the key to correct length
    
        printf("Entered Loop\n");
        if(j == keyLength)
            j = 0;
        fixedKey[i] = key[j];
    
    fixedKey[i] = '\0';
    for(i = 0; i < inputLength; ++i) //Encryption
    
        if(input[i] == ' ')
        
            encryptedMessage[i] = ' ';
            continue;
        
        encryptedMessage[i] = ((input[i] + fixedKey[i]) % 26) + 'A';
    
    encryptedMessage[i] = '\0';
    return encryptedMessage;

char* decrypt(char* input, char* key)

    int keyLength = 0;
    int inputLength = 0;
    int i;
    int j;
    for(i = 0; key[i] != '\0'; i++) //Get the length of the key
    
        keyLength++;
    
    for(i = 0; input[i] != '\0'; i++) //Get the length of the input
    
        inputLength++;
    
    for (i = 0; i <keyLength; i++)
    
        if(key[i] >= 'a' && key[i] <= 'z')
        
            key[i] = key[i] - 'a' + 'A';
        
    
    char* decryptedMessage = (char *)malloc((inputLength+1)*sizeof(char));
    char fixedKey[inputLength + 1];
    if(inputLength < keyLength)
    
        for(i =0; i < inputLength; i++)
        
            fixedKey[i] = key[i];
        
    
    for(i = 0, j = 0; i < inputLength; ++i, ++j) //Fix the key length if needed
    
        if(j == keyLength)
            j = 0;
        fixedKey[i] = key[j];
    
    fixedKey[i] = '\0';
    for(i = 0; i < inputLength; ++i) //Decryption
    
        if(input[i] == ' ')
        
            decryptedMessage[i] = ' ';
            continue;
        
        decryptedMessage[i] = (((input[i] - fixedKey[i]) + 26) % 26) + 'A';
    
    decryptedMessage[i] = '\0';
    return decryptedMessage;

int main()

    char* encrypted = encrypt("The quick brown fox jumps over lazy dogs","key");
    char* decrypted = decrypt(encrypted,"key");
    printf("Encrypted string is: %s\nDecrypted String is: %s\n",encrypted,decrypted);
    return 0;

【问题讨论】：

错误不是告诉你源文件和行号吗？发布完整的错误。

@stark 我更新了帖子以包含完整的错误

我认为你不能在内核模块中使用malloc。

您正在尝试将只读字符串转换为大写。

解密错误是因为输入字符串的大小写没有用同样的方法转换。如果您的输入全部为大写，则解密有效。在我看来，您的代码有太多特殊情况。例如，您不必区分键比输入短的情况；这是自动捕获的。当您转换不是字母或空格的字符时，也不清楚会发生什么。

【参考方案1】：

您正在尝试修改字符串文字。

您将encrypted 称为：

encrypt("The quick brown fox jumps over lazy dogs","key");

然后在encrypt中，修改第二个参数：

key[i] = key[i] - 'a' + 'A';

字符串文字是只读的，尝试修改它们会调用undefined behavior。

制作key 的本地副本，并在执行大写/小写转换时对其进行修改。

【讨论】：

我假设做 char* keyCopy = key;行不通，因为这只会创建一个指向键的指针，它仍然是一个字符串文字？

@ColinNull 正确。您需要复制key，或者在创建fixedKey时进行大小写转换。

char* 本身不能修改吗？例如，我是否可以创建另一个 char* keyCopy，然后从 key 逐个字符复制，然后修改 keyCopy？我解决了密钥大小写的问题，但现在我遇到了与输入大小写相同的问题（它需要全部大写或全部小写），并且我想避免修改加密和解密的返回类型如果可能的话。

@ColinNull 取决于它指向什么。如果它指向一个字符串文字，那么你不能修改它指向的内容。如果它指向 char 数组的元素或 malloc 的内存，那么你可以。

那么，下面的内容就无效了？ char* inputCpy = NULL; for(i = 0; inputA[i] != '\0'; i++) inputCpy[i] = input[i]; if(inputCpy[i] >= 'a' && inputCpy[i] <= 'z') inputCpy[i] = inputCpy[i] - 'a' + 'A'; inputCpy[i] = '\0';