Разработка программного обеспечения для разработки программы для шифрования текста в файле

Размещено на http://www.allbest.ru/

Техническое задание на данный курсовой проект

Составить программу, шифрующую информацию файла, выполнив циклическую замену каждой русской буквы, стоящей на K-й позиции строки, на букву того же регистра, расположенную в алфавите на Sk-м месте после шифруемой буквы (для K = 11 снова используется смещение S1и т. д.). Букву «ё» в алфавите не учитывать, знаки препинания, буквы иного алфавита и пробелы не изменять. Также программа должна уметь расшифровывать текст на основе строки S и описанного выше правила.

Аннотация

В пояснительной записке курсовому проекту рассматривается вопросы разработки алгоритмов и программного обеспечения на языке высокого уровня для разработки программы шифрования данных.

Пояснительная записка содержит:

Рисунки 10

Блок схемы 5

В приложении представлен программный код на языке Delphi 2010 на6страницах.

Введение

Целью данной работы является разработка программного обеспечения для разработки программы для шифрования текста в файле.

В рамках поставленной цели решается следующие задачи:

- анализ технического задания;

- выбор среды программирования для реализации поставленной задачи;

- разработка алгоритмов и структур данных;

- разработка программного обеспечения на языке высокого уровня.

Краткое содержание пояснительной записки:

В первой главе выполняется анализ технического задания проанализируя то, какой должна быть программа, что она должна выполнять, для каких операционных системах она может выполняться, какие у программы входные/выходные данные, в каком виде она задается.

Во второй главе приводится выбор и обоснование среды программирования для решения нашей задачи. В нашем случае выбрана среда программирования Delphi 2010 .

В третьей главе приводится разработка алгоритмов и структур данных. Глава начинается с общего алгоритма функционированной системы и заканчивается частными локальными алгоритмами.

В четвертой последней главе описывается реализация программного обеспечения в среде Delphi. В данной главе подробно описывается стандартные функции процедуры исполнения в нашей программе, а также рассматривается подпрограммы, написанные нами и тело основной программы.

программа шифрование информация файл

1. Анализ технического задания

1.1 Какой должна быть программа

Согласно техническому заданию, нам нужно разработать программу для шифрования текста в файле. Данная программа должна запускаться в среде Windows. Программа должна выполняться по следующим действиям:

При запуске программы появляется главное окно. Программу вводится входной файл и шифр.

Входной файл может содержать предложение, которое содержит буквы русского и латинского алфавита, а так же любые символы.

Шифр содержит 10 цифр.

После того как будут введены все данные которые требует программа в окне консоли появится выбор дальнейшей работы программы :'1 - "Шифровка", 2 - "Дешифровка", другая клавиша - "выход.

Нажатием на цифру 1 программа шифрует введенный нами ранее файл, и сохраняет зашифрованный файл в указанной папке или в папке где храниться программа.

Нажатием на цифру 2 программа расшифровывает введенный ранее нами файл, и сохраняет расшифрованный файл в указанной папке или в папке где храниться программа.Нажатие на любую другую клавишу приводит к закрытию консольного окна.

В листинге программы описаны 4 функции. Каждая из которых выполняет определенную задачу и делает программу более структурированной.

Например функция загрузки шифра из файла работает в соответствии с конструкцией try - except - finally. В этой функции в программу загружается шифр, а использованная конструкция ввода гарантирует нам закрытие файла в конце программы, тем самым улучшает нашу программу.

Функция проверки корректности шифра.

Проверяет введённый нами файл с шифром. Посимвольно проверяя число однозначное или нет.

Функция шифровки файла.

Шифровка выполняется посимвольно. Вычисляется смещение символа и выполняется поиск символа в первом алфавите, если символ присутствует то он кодируется, иначе находим позицию символа во втором алфавите, при нахождении так же шифруется. Если символ не найден ни в одном из обеих алфавитов то с ним никакие операции не производятся а просто выводится без изменений.

Функция расшифровки работает аналогично предыдущей функции.

Шифровка так же выполняется посимвольно. Вычисляется смещение символа и выполняется поиск символа в первом алфавите, если символ присутствует то он декодируется, иначе производится поиск символа во втором алфавите и кодируется. Если символ не найден ни в одном из обеих алфавитов то с ним никакие операции не производятся а просто выводится без изменений.

1.2 Выбор среды программирования

Для реализации нашей задачи надо выбрать язык программирования. Следует отметить, что на сегодняшний день существует много языков программирования под ОС Windows. Но мы выбрали среду программирования Delphi и язык ObjectPascal. Мы выбрали этот язык программирования, потому что проходили в рамках этого курса, эта среда позволяет создавать приложения любой сложности. В Delphi сделать первый шаг очень просто, она интуитивно понятна. Конечно, небольшому числу разработчиков по долгу службы нужны глубокие специфические знания, которые приходят со временем. А начинающим Delphi позволяет начать создавать программы сразу, не углубляясь в изучение внутренностей операционной системы, и даже собственной среды разработки. Поэтому программист может сразу сосредоточиться на логике работы будущей программы.
Delphi- прекрасная система визуального объектно-ориентированного проектирования, одинаково радующая и новичков в программировании, и профессионалов. Начинающим Delphi позволяет сразу, с небольшими затратами времени и сил создавать прикладные программы, которые внешне неотличимы от программ, созданных профессионалами. А для опытного программиста Delphiоткрывает неограниченные возможности для создания сколь угодно сложных программ любого типа, в том числе, распределённых приложений, работающих с любыми базами данных.В основе среды Delphi лежит одноименный язык программирования -- Delphi, ранее известный как ObjectPascal. При разработке программы среда Delphi выполняет свою часть работы -- создает пользовательский интерфейс согласно вашему дизайну, а вы выполняете свою часть -- пишите обработчики событий на языке Delphi. Объем вашей работы зависит от программы: чем сложнее алгоритм, тем тяжелее ваш труд. Необходимо заранее усвоить, что невозможно заставить средство разработки делать всю работу за вас. Некоторые задачи среда Delphi действительно полностью берет на себя, например создание простейшей программы для просмотра базы данных. Однако большинство задач не вписываются в стандартные схемы -- вам могут понадобиться специализированные компоненты, которых нет в палитре компонентов, или для задачи может не оказаться готового решения, и вы вынуждены будете решать ее старым дедовским способом -- с помощью операторов языка Delphi. Поэтому мы настоятельно рекомендуем вам не игнорировать эту главу, поскольку на практике вы не избежите программирования. Мы решили изложить язык в одной главе, не размазывая его по всей книге, чтобы дать вам фундаментальные знания и обеспечить быстрый доступ к нужной информации при использовании книги в качестве справочника.Создание данной программы будет происходить в визуальном виде. Программа будет иметь оконное приложение.

Существует множество разнообразных программ, которые производят проверку знаний учащихся, по различны предметамобучения. Все обучающие программы могу быть написаны на разны языках программирования: Delphi, C++, С Sharp, TurboPascal и др.

Для выполнения данной работы был выбран язык программирования Delphi. В качестве наиболее функциональной и удобной среды для разработке приложений под Windows было выбрана среда программирования MicrosoftVisualStudioDelphi 2010 года выпуска. Именно эта среда программирования в доступной форме реализует основные функции визуального программирования и удобна при отладке программного кода.

2. Проектирование алгоритмов и структур данных

Общая схема решения задачи сводится к трем этапам:

· анализ данных;

· поиск идеи решения и ее запись;

· реализация решения задачи при помощи ЭВМ.

В анализе данных по заданным условиям определяются входные и выходные данные, определяются основные функции приложения. Главное - понять условие задачи.

В данном случае мы не имеем входные данные; выходные данные - результат выполнения программы. На этапе поиска идеи решения определяются основные этапы разработки программы. Поскольку способов решения, как правило, бывает несколько, целесообразно выбрать из них наименее трудоемкий.

Вданном случае был выбран метод структурированного программирования, когда программа разбита на главные участки. На последнем этапе осуществляется реализация на ЭВМ с помощью языка

программирования. Для удобства пишутся комментарии.

На этомэтапе был построен пользовательский интерфейс и описаны

основныепроцедуры и события в зависимости от условий. Также на данном этапе была проведена проверка программы на предмет ошибок. Выявленные ошибки устранены.

2.1 Блок-схема приложения

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.2 Блок-схема функции загрузки шифра

2.3 Блок-схема проверки корректности шифра

2.4 Блок-схема функции шифровки символов.



2.5 Блок-схема функции расшифровки символов

3. Проектирование программы на языке delphi

3.1 Описание функции Delphi

Функции ввода-вывода консоли

Write( предназначена для вывода на экран консоли сообщений и значений переменных. После слова write в скобках задается список переменных, значения которых должны быть выведены. Кроме имен переменных в список можно включить сообщение - текст, заключенный в одиночные кавычки).

Например:

write(Summa);

write('Результат вычислений');

write('Корни уравнения. xl=', xl, ' х2=', х2);

Writeln (отличается от инструкции write только тем, что после вывода сообщения или значений переменных курсор переводится в начало следующей строки. Например, если значением переменной x1 является число -3.561, а значением переменной х2- число 10.345, то результатом выполнения инструкций:

writein('Значения корней уравнения:');

writeln('x1=',x:7:3);

writein('х2=',х:7:3);

на экран будет выведено:

Значения корней уравнения:

xl=-3.5610

х2= 10.345

ReadLn -(читает полную строку данных из текстового файла или до консоли )

Read- (Позволяетпрочитать данные из двоичного или текстового файла).

Reset-(Открывает текстовый файл для чтения , или двоичный файл для чтения и записи)

AssignFile-(Связывает дескриптор файла с бинарным или текстовым файлом).

TextFile-( Объявляет типы файл для того, чтобы сохранить строки текста.

Array-(Тип данных содержащий индексируемую коллекцию данных.

Begin-(Ключевое слово, которое начинает индексирующую коллекцию данных.

Boolean-(Позволяет принимать только Trueи Falseзначения).

CloseFile - ( Закрывает открытый файл).

FileExists - (Возвращает True если указанный файл существует).

If-( Начинает условное выражение, чтобы решить, что делать далее).

Inc-(Увеличивает порядковую переменную).

Length-(Возвращает число элементов в массиве или строке).

Rewrite-(Открывает текстовый или двоичный файл для записи).

Then-(Часть оператора If,начинает истинное предложение, выполняемое в случае истинности условия).

To-(Префикс целевого значения в цикле For).

Until-(Заканчивает управляемый цикл Repeat).

While-(Повторяет инструкции, пока выполнится условие продолжения).

End-(Ключевое слово, которое заканчивает операторные блоки).

OutpuFile-(Определяет стандартный выходной текстовый файл).

InputFile-( Определяет стандартный входной файл).

3.2Описание переменных и типов

Record-(Структурный тип данных содержащий поля данных).

Char-(Тип переменной для хранения простого символа).

Integer-( Основной тип целого числа).

String-(Тип данных, который содержит строку символов).

Type-(Определяет новую категорию переменной или процесса).

Const-(переменные или процессы которые не изменяются).

Массивы константы:

1. Alfavit 1 -(Заглавные буквы, по которым ищем совпадение символа.)

2. Alfavit 2 -(Строчные буквы, по которым ищем совпадение символа.)

Type TShifr -(Строка из 10 однозначных символа).

ShifrFileName - (Имя файла с шифром).

InFileName -(Имя входного файла).

OutFileName -(Имя выходного файла).

4. Тестированиепрограммы

В результате проведенной работы мы получили приложение, способноешифровать и расшифровывать текст русского алфавита находящегося в файле.

Тестирование проходит путем ввода в окно консоли шифра, по которому будет шифроваться файл и сам файл с содержанием текста.

После ввода всех данных программа предоставляет выбор пользователю: шифровать текст, расшифровать текст или выйти завершить работу консольного приложения.

Проведем тестирование программы.

Программа запускается с помощью файла Crypt.exe. После запуска появляется консольное окно, предлагающее ввести имя файла с шифром (рис.1).

рис. 1.

После ввода файла появляется сообщение об успешной загрузке шифра и предлагается ввести входной файл с текстом (рис. 2).

рис. 2.

После ввода входного файла предлагается ввести имя выходного файла - файла в котором будет записан результат программы (рис. 3).

рис. 3.

После ввода всех данных пользователю предлагается шифровать текст, расшифровать текст или выйти из программы (рис. 4).

рис. 4.

Зашифруем входной файл (рис. 5).

рис. 5.

После успешного выполнения шифрования консольное приложение завершает свою работу.

Содержимое файла с шифром (рис. 6).



рис. 6.

Содержимое файла с текстом (рис. 7).

рис. 7.

Результат выполнения программы (рис. 8).

рис. 8.

Для достоверности в правильной работе следует расшифровать ранее рашифрованный файл тем же шифром (рис. 9).

рис. 9.

Результат выполнения программы (рис. 10).

рис. 10.

Проведенный тест показывает нам что программа работает правильно.

Заключение

В ходе курсовой работы мною была создана, на языке программирования Delphi, программа дляшифрования текста в файле. В настоящее время широко в нашу жизнь внедряются информационные технологии. На сегодняшний день, наверное, не осталось никакой области, где бы они ни применялись. В связи с этим выявляется вопрос о защите персональных данных.

В результате курсовой работы были выполнены следующие этапы:

1. Обследование и разработка технического задания

2. Построение блок-схемы программы

3. Разработка программы.

4. Тестирование и устранение ошибок.

Таким образом, мы приходим к следующему выводу - использование разработанной программы защищает наши данные и улучшает их надежность.

Список литературы

1. Зуев Е.А. Практическое программирование на языке TurboPascal 6.0, 7.0. - М.: Радио и связь, 1994.

2. Зубов В.С. Программирование на языке TurboPascal (версии 6.0 и 7.0). - М.: Информационно-издательский дом "Филинъ", 1997. - 320 с.

3. Культин Н.Б. Программирование в TurboPascal и Delphi. - СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1998. - 240 с.

4. Семакин И.Г., Шестаков А.П. Лекции по программированию. - Пермь, изд-во ПГУ, 1998.

5. Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы алгоритмизации и программирования: Учебник для сред.проф. образования / И.Г. Семакин, А.П. Шестаков. - М.: Издательский центр "Академия", 2008. - 400 с. (Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации).

6. Кнут, Д.Э. Искусство программирования. В 3 т. Т1. Основные алгоритмы: учеб.пособие [пер. с англ.] / Д.Э. Кнут.- 3-е изд.-М. и др.: Вильямс, 2000. -720 с.

7. Златопольский Д.М. Сборник задач по программированию. - 2 издание, переработанное и дополненное. - СПб.: БХВ-Петербург, 2007. - 240с.

8. Давыдов В.Г.Программирование и основы алгоритмизации: Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 2003. - 447с.

9. Иванова Г.С.Основы программирования: Учебник для вузов. - 2-е изд., переработанное и дополненное. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 416с

10. Бежанова,М.М. Практическое программирование: структуры данных и алгоритмы: учеб.для вузов / М.М. Бежанова, Л.А. Москвина, И.В. Поттосин.- М.: Логос, 2001. - 223

Приложение

program Project3;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses

SysUtils,

windows,

math;

const Alfavit1: array [1..32] of Char=('А','Б','В','Г','Д','Е','Ж','З','И','Й',

'К','Л','М','Н','О','П','Р','С','Т','У',

'Ф','Х','Ц','Ч','Ш','Щ','Ъ','Ы','Ь', 'Э','Ю','Я');

Alfavit2: array [1..32] of Char=('а','б','в','г','д','е','ж','з','и','й',

'к','л','м','н','о','п','р','с','т','у','ф','х',

'ц','ч','ш','щ','ъ','ы', 'ь','э','ю','я');

typeTShifr = string[10];

var SA: Array[1..10] of Byte;

men: Byte;

Shifr: TShifr;

ShifrFileName, InFileName, OutFileName, S: string;

b:boolean;

Fin, Fout: TextFile;

i:integer;

//Функция проверки корректности шифра...

functionShifrCorrect(const Value: TShifr): boolean;

vari,n:integer;

begin

n:=0;

//количество чисел в начале равно нулю

for i:= 1 to 10 do

if (Value [i] <= '9') and (Value[i] >= '0') then inc(n);

//проверяем однозначные цифры в шифре или нет, если да то n возростает

if n=10 then Result:=true else Result:=false;

end;

//Загрузкашифраизфайла

functionLoadShift(constFileName:string; var Shrift: TShifr): boolean;

var F: TextFile;

begin

Result:= false;

if not FileExists (FileName) then Exit;

AssignFile (F,FileName);

try

Reset(F);

Read(F, Shrift);

finally

CloseFile(F);

end;

Result:=ShifrCorrect(Shrift);

end;

//шифровкасимвола

functionCryptSymbol(const Value: Char; constPos: integer): Char;

var k, p:integer;

Begin

Result:= Value;

// по умолчанию символ не изменяется

// высчитываем смещение символа

K:= SA[(pos-1) mod 10 + 1];

// находим позицию символа в первом алфавите

p:= 33;

repeat

dec(p);

until (Value = Alfavit1[p]) or (p = 0);

// если символ присутствует в первом алфавите, то кодируем

if p > 0 then Result:= Alfavit1[(p + K - 1) mod 32 + 1]

else

// иначе...

begin

// находим позицию символа во втором алфавите

p:= 34;

repeat

dec(p);

until (Value = Alfavit2[p]) or (p = 0);

// если символ присутствует во втором алфавите, то кодируем

if p > 0 then Result:= Alfavit2[(p + K - 1) mod 32 + 1];

end;

end;

//расшифровкасимвола

functionDeCryptSymbol(const Value: Char; constPos: Integer): Char;

var K, P: integer;

begin

Result:= Value;

// по умолчанию символ не изменяется

K:=(Pos-1)mod 10+1;

// высчитываем смещение символа

P:=34;

// позиция символа

Repeat

dec(P);

Until (Alfavit1[P]=Value) or (P=0);

// если символ присутствует в первом алфавите, то декодируем

if P>0 then

begin

if P-SA[K]>0 then Result:=Alfavit1[P-SA[k]] else Result:= Alfavit1[34+P-SA[k]];

end

else

// иначе...

begin

// находим позицию символа во втором алфавите

P:=34;

Repeat

dec(P);

Until (Alfavit2[P]=Value) or (P=0);

// если символ присутствует во втором алфавите, то декодируем

if P>0 then

begin

if P-SA[K]>0 then Result:=Alfavit2[P-SA[k]]

else

// иначе...

Result:= Alfavit2[34+P-SA[k]];

end

end;

end;

Begin

SetConsoleCP(1251);

SetConsoleOutputCP(1251);

WriteLn('Программашифровки - дешифровкифайла!');

WriteLn;

// Вводшифра

Repeat

Writeln('Введитеимяфайласшифром...');

Readln(ShifrFileName);

b:= LoadShift(ShifrFileName, Shifr);

ifnot b thenwriteLn('Файла не существует или не корректный шифр.Введитеещераз....');

WriteLn;

Until b;

fori := 1 to 10 do SA[i]:= StrToInt(Shifr[i]);

WriteLn('Шифр успешно загружен!');

WriteLn;

// ввод имени входного файла

Repeat

Writeln('Введите имя входного файла...');

Readln(InFileName);

b:= FileExists(InFileName);

ifnot b thenwriteLn('Такого файла не существует, попробуйте еще раз...');

WriteLn;

Until b;

// ввод имени выходного файла

Writeln('Введите имя выходного файла...');

Readln(OutFileName);

// выбор шифрофка дешифровка выход

WriteLn('1 - "Шифровка", 2 - "Дешифровка", другая клавиша - "выход"');

Readln(men);

// выполнение...

if (men = 1) or (men = 2) then

begin

AssignFIle(Fin, InFileName);

Reset(Fin);

AssignFile(Fout, OutFileName);

Rewrite(Fout);

while not EOF(Fin) do

begin

ReadLn(Fin,S);

case men of

1: for i:= 1 to Length(S) do S[i]:= CryptSymbol(s[i], i);

2: for i:= 1 to Length(S) do S[i]:= DeCryptSymbol(s[i], i);

end;

Write(Fout, s);

end;

CloseFile(Fin); // закрытиефайла

CloseFile(Fout);// закрытиефайла

WriteLn('Выполнено успешно!');

ReadLn;

ReadLn;

end;

END.

Размещено на Allbest.ru

...