位加密、解密算法

川长思鸟来 2022-02-21 07:54 214阅读 0赞

位加密解密算法即将明文信息转化为二进制数据，然后对这些二进制位进行加密便得到密文。位加密算法依托于计算机的强大的位处理能力，在实际应用中非常流行。现代密码学中的很多加密、解密算法方案都依赖于位加密、解密思路，例如，非常流行的序列密码方案。

# 1. 位加密、解密算法 #

在java语言中，提供了6种位运算符，如下表所示。在密码学中，可以根据需要来选择合适的位运算符进行加密、解密。一般来说，使用异或运算要比较方便。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTEzNzYyMzE2MA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
使用异或运算符进行加密、解密的一个好处是，在二进制运算中，如果将一个明文的二进制位与密钥进行按位“异或”运算，将得到密文；将此密文与密钥再次进行按位“异或”运算，又可以得到明文。这样，只需编写一个函数便可以同时完成加密和解密两种运算。

可以根据此思路来编写相应的位加密、解密算法，代码示例如下：

/**
         * 位加密解密算法
         * @param str 明文（密文）
         * @param n 密钥
         * @return 密文（明文）
         */
        static char[] bitcode(char[] str, char n){
            int len,i;
            char[] wen;
            len=str.length;
            wen = new char[len];
            for(i=0;i<len;i++){
                wen[i]=(char) (str[i]^n);
            }
            return wen;
        }

# 2. 位加密、解密算法实例 #

完整的程序代码示例如下：

package com.cn.mimaxue;
    
    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStreamReader;
    import java.util.Scanner;
    
    //位加密、解密算法
    public class BitJiami {
        /**
         * 位加密解密算法
         * @param str 明文（密文）
         * @param n 密钥
         * @return 密文（明文）
         */
        static char[] bitcode(char[] str, char n){
            int len,i;
            char[] wen;
            len=str.length;
            wen = new char[len];
            for(i=0;i<len;i++){
                wen[i]=(char) (str[i]^n);
            }
            return wen;
        }
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            char[] str,miwen,jiemi;
            int i;
            char n;
            String go;
            System.out.println("位加密解密算法演示！");
            Scanner input = new Scanner(System.in);
            do{
                System.out.print("请输入位加密解密算法的密钥：");
                n = input.next().charAt(0);
                System.out.print("请输入明文：");
                BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
                String strtemp=br.readLine();
                str=strtemp.toCharArray();
                System.out.print("明文为：");
                for(i=0;i<str.length;i++){
                    System.out.print(str[i]);
                }
                System.out.println();
                miwen=bitcode(str,n);
                System.out.print("密文为：");
                for(i=0;i<miwen.length;i++){
                    System.out.print(miwen[i]);
                }
                System.out.println();
                jiemi=bitcode(miwen,n);
                System.out.print("解密为：");
                for(i=0;i<jiemi.length;i++){
                    System.out.print(jiemi[i]);
                }
                System.out.println();
                System.out.print("是否继续(y/n):");
                go = input.next();
            }while(go.equalsIgnoreCase("y")); 
            System.out.println("退出程序！");
    
        }
    
    }

程序运行结果如下：

位加密解密算法演示！
    请输入位加密解密算法的密钥：5
    请输入明文：Hello everyone!
    明文为：Hello everyone!
    密文为：}PYYZPCPGLZ[P
    解密为：Hello everyone!
    是否继续(y/n):y
    请输入位加密解密算法的密钥：9
    请输入明文：The big bang theory!
    明文为：The big bang theory!
    密文为：mQ\[P^[XW^MQ\VK@
    解密为：The big bang theory!
    是否继续(y/n):n
    退出程序！

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