基于哈夫曼编码的密码系统数据压缩与解压实现
毕业论文关键词：哈夫曼编码；文件压缩解压；密码系统
The Password System Based on Huffman Coding
Abstract: This paper first introduces the Huffman code and binary Huffman coding and multiple Huffman encoding process; Then based on Huffman encoding is described in detail the design of data compression and decompression process; Second, it is the main module of the implementation process in detail; In the final analysis after the file compression safety performance.
Keywords: Huffman encoding；File compression decompression；Password system
目 录
摘 要 1
引言 2
1.哈夫曼编码 3
1.1哈夫曼编码的简介 3
1.2二元哈夫曼编码的步骤 3
1.3多元哈夫曼编码的步骤 5
2.基于哈夫曼编码的数据压缩/解压 6
2.1算法设计 6
2.2设计思想 7
2.2.1输入要压缩的文件 7
2.2.2读文件并计算字符频率 7
2.2.3根据字符的频率,利用哈夫曼编码思想创建哈夫曼树 8
2.2.4由创建的哈夫曼树来决定字符对应的编码,进行文件的压缩 8
2.2.5解码压缩即根据哈夫曼树进行译码 8
3.主要模块说明 8
3.1部分重要函数的实现 9
3.2压缩过程 11
3.3解压过程 12
4.安全保密性能 13
5.结束语 13
参考文献 14
致谢 14
基于哈夫曼编码的密码系统
引言
哈夫曼编码是20世纪50年代由哈夫曼教授研制开发的,当时哈夫曼和他的同学都在研究导师给他们的学期报告,寻找最有效的二进制编码,由于无法证明哪个编码是最有效的,所以哈夫曼转向新的探索,结果他发现了有序频率二叉树编码,并证明是最有效的编码,后来人们将该编码方式称为哈夫曼编码．哈夫曼编码在文本、图像、视频压缩及通信、密码等信息压缩编码标准中被广泛使用．目前哈夫曼编码已经被广泛应用在许多高效数据压缩方面, 如可预测编码、算术编码等,利用这些编码方式可以对数据进行压缩,节省数据所占的内存空间和传输时间,大大提高网络资源的利用效率,为我们的工作生活带来极大的便利．
很多文献都对哈夫曼编码进行了研究,将哈夫曼编码应用在不同的领域会得到不同的结果．本文主要将哈夫曼编码应用在文件压缩方面．本文参考了很多文献,文献[5]中详细介绍了哈夫曼编码在文件压缩解压方面的应用；文献[11]-[15]介绍了网络数据传输的安全性与高效性；对于C程序是参考哈夫曼编码与解码的程序设计．为了保证传输网络数据的安全,最有效的措施是对数据发送、网络传输、数据接收各个环节中的数据进行加密处理．而用哈夫曼编码对数据进行压缩正是对数据的一种加密,能够保护公共网络信息系统中数据的保密性、完整性、真实性、可靠性、可用性和不可抵赖性等．利用哈夫曼编码对数据压缩,将数据加密成密文进行通信,密文即使被黑客截取也很难被破译,在接受方通过哈夫曼编码表解码密文还原明文,这样就能保护重要文件．
本文详细介绍了哈夫曼码及二元哈夫曼编码与三元哈夫曼编码的过程,然后说明了基于哈夫曼编码的数据压缩与解压的设计实现过程；其次,就是对设计实现过程的主要模块进行详细说明；最后分析文件压缩后的安全性能．哈夫曼编码在文件压缩与解压方面的应用不仅减少了文件所占内存空间而且缩短了文件传输时间,提高了网络资源的利用率,这对如今的网络数据安全传输有很大的作用．
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