二维易位——通过密钥对明文进行加密或对密文进行解密

约定不等于承诺〃 2022-04-12 11:08 219阅读 0赞

这其实是湖大一个同学的作业，前几天我这个隔壁学校的被求助，然后翘了一节课帮她写出来的，若不是妹纸我才没那么积极呢\[偷笑\]。 所以，湖大的同学若果想要用这份代码交作业请慎重，以免老师追究。  
现已知一份密文: hdqtrnyoenahauiniorpaiduaubidofdaletcndnnoertenteavcfhacukeatpv.  
fcyynatyneucusanedthrepetoctnhukrlhnadiywieosrsifooueeoitaanevui  
osjtosvtmfnflfnunnamentntemfoehmtiouttrgpnyrihaaceerleihvohhhasrc,  
svtnttnszycteetieelhoifiehde9tshtpturolrhlaveatrei'8aoahcensfliiy,  
inmysmss5nroeheiitapsrcnto.iinpfdlypuavthnpteacmuitnorociuanneyedl  
onpeistiiworoueradr,poiroi,lciesijpnkytntssinniwtilesstnerseuyuhii  
ctgcnasenoarccitlasnettthxaelhntnfyltorireipyuueildcoaeefou2ruaecvr  
.arwalcinrnoifd1icnrreeateenyitoinflee1ttdeersbessgatyraitiddayips  
tsic  
已知它是使用二维易位方法加密 但现在密钥未知（不超过25），明文中的空格在加密时去除,所有字符全小写 加密时若最后一行不全，则用a到z按顺序填充， 解密后把填充在末尾的a-z去掉得到明文。  
例如： 明文为：today is friday  
去掉空格后：todayisfriday  
密钥为3：  
today  
isfri  
dayab  
在明文后填充了ab  
密文为：tidosadfyarayib  
解密后得：todayisfridayab \[img\]  
\[img\]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0112/6230/3a4e6868-578e-314b-b6cd-fae5fd68b755.png\[/img\]  
手动断句后去掉填充的ab，可得明文。  
所以，对明文进行加密的思路是：  
1、将明文中的空格去掉；  
2、将明文的字符数根据密钥（key）进行补齐（补以abc....）；  
3、将明文按照先行后列的顺序把字符放入二维数组矩阵中；  
4、将二维数组中的字符按照先列后行的顺序取出并串成密文。  
以下是几个关键方法的代码实现

/**
    	 * 加密算法
    	 * @param key 密钥
    	 * @param foremsg 明文
    	 * @return
    	 */
    	public String encrypt(int key,String foremsg) {
       
    		  int len = foremsg.length() / key;
    		  int low = key;//行
    		  int col = len; //列
    		  String newString = "";
    		  array = new String[low][col];//数组矩阵
    
    		  System.out.println("正序数组：");
    		  for (int i = 0; i < low; i++) {//循环依次放入数组中 先行后列
    		   for (int j = 0; j < col; j++) {
       
    			   if(count<foremsg.length()){//避免数组越界
    				   array[i][j] = foremsg.substring(count,count+1);//返回指定索引处的 char 值
    				   System.out.print(array[i][j]+"  ");
    			   }
    			   count ++;
    		   }
    		  }
    		  System.out.println();
    
    		  System.out.println("逆序数组：");
    		  for (int j = 0; j < col; j++) {//循环输出（按矩阵反序）PPT第6页 先列后行
    			   for (int i = 0; i < low; i++) {
       
    				   newString = array[i][j];
    				   jiami_msg += newString;//连接成串
    				   System.out.print(newString+"  ");
    			   }
    			  }
    		  System.out.println();
    		  return jiami_msg;
    		 }
    
    	/**
    	 * 删除空格
    	 */
    	 private void deteleSpace() {
       
    		  String stringNoSpace = "";
    		  while (foremsg.indexOf(" ") != -1) {
       
    		   stringNoSpace += foremsg.substring(0, foremsg.indexOf(" "));//存空格前
    		   foremsg = foremsg.substring(foremsg.indexOf(" ") + 1);//存空格后
    		  }
    		  stringNoSpace += foremsg;//连接
    		  aftermsg= stringNoSpace;//赋值
    		 }
    
    	 /**
    	  * 整理字符串
    	  * @return 整理之后的字符串
    	  */
    	private String addDivide() {// 后面补充ab....
    		  int len = aftermsg.length();
    		  String str1 = aftermsg;
    		  if (len % key != 0) {
       
    		   for (int i = 0; i < key - len % key; i++) {
       
    		    str1 += String.valueOf((char) (97 + i));//将char变量转换为字符串 i = 0 时为a
    		   }
    		   foremsg = str1;//此时的foremsg为去空格且补齐的串
    		  }
    		  return foremsg;
    		 }

有了加密算法，解密的过程就显得容易多了，无非是将加密过程倒过来。  
1、将密文的字符按照先列后行的顺序放入二维数组；  
2、将二维数组中的字符按照先行后列的顺序取出数组并串成明文。  
由于计算机只负责计算，所以需要手动断句并将补齐的字符去掉。  
解密代码如下：

/**
    	 * 解密的方法
    	 * @param key 密钥
    	 * @param minwen_msg 密文
    	 * @return mingwen_msg 明文
    	 */
    	public String decrypt(int key,String miwen_msg) {
       
    
    		  int len = miwen_msg.length() / key;
    
    		  int low = key;
    		  int col = len; 
    		  String newString = "";
    		  array = new String[low][col];//数组矩阵
    
    		  System.out.println("密文正序数组：");
    		  for (int j = 0; j < col; j++) {//循环依次放入数组中 先列后行
    		   for (int i = 0; i < low; i++) {
       
    			   if(count <miwen_msg.length()){//避免数组越界
    				   array[i][j] = miwen_msg.substring(count,count+1);//返回指定索引处的 char 值
    				   System.out.print(array[i][j]+"  ");
    			   }
    			   count ++;
    		   }
    		  }
    		  System.out.println();
    
    		  System.out.println("密文解密后数组：");
    		  for (int i = 0; i < low; i++) {//循环输出（按矩阵正序）PPT第6页 先行后列
    			   for (int j = 0; j < col; j++) {
       
    				   newString = array[i][j];
    				   mingwen_msg += newString;
    				   System.out.print(newString+"  ");
    			   }
    			  }
    		  System.out.println();
    		  return mingwen_msg;
    		 }

解密之后并断句可得明文：

/**
    * 密钥为23，明文如下。
    * hunan university,situated at the foot of the picturesque yuelu hilland on the west bank of the
    * rippling xiang river in the historically and culturally renowned city of changsha,capital city of hunan province,
    * is honored as an ancient millenarian academy,famous centennial university.it is one of the key universities affiliated
    * with the ministry of education and is now included in the state's project 211 and project 985 for priority investment and construction.
    * professor liu keli and professor zhao yueyu are respectively the party secretary of the cpchunan university committee and the president
    * of the university.
    */

其实有了加解密算法，这个程序可以通过IO实现对文件的加密解密，再用SWing界面加以可视化操作，简直上了一个档次，无奈近来事儿多，暂且搁置吧。  
附件中有程序源代码。