信息安全_替代加密算法_Caesar（凯…

最新推荐文章于 2024-09-25 23:49:25 发布

CHINAonlyQiu

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分类专栏：信息安全

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本文详细介绍了替代密码的基本原理，并以单表密码算法中的凯撒密码为例进行说明。通过提供加密与解密代码实现，展示了如何在自定义字母表下进行文本加密与还原。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

【题目描述】替代密码的原理是使用替代法进行加密，就是将明文由其它的字母、数字或符合所代替后形成密文。这里每个明文字母对应的密文字母可能是一个，也可能是多个。接收者对密文进行逆向替换即可得到明文。

本次实验中采用单表密码算法的一种典型算法——凯撒密码，又称循环移位密码。

其中，ｍ为明文字母在字母表中的位置数；ｎ为字母表中的字母个数；ｋ为密钥；为密文字母在字母表中对应的位置数。

【代码部分】

package Practice1;

import java.util.Scanner;

public class CaesarDemo {

private String initStr;
public String targetStr;
private String alphabet = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
private int k = 0;
public CaesarDemo(String...string){
  if(string.length==2){
   this.alphabet = string[0];
  }
  this.initStr = string[1];
  this.k = Integer.parseInt(string[2]);
}
private int isContain(char ch){
  for (int i = 0;i < alphabet.length();i++){
   if (ch!=alphabet.toCharArray()[i])
    continue;
   else
    return i;
  }
  return -1;
}
public String Encrypt(){
  char[] alphabetChar = this.alphabet.toCharArray();
  char[] initChar = initStr.toCharArray();
  for (int i = 0;i<initStr.length();i++){
   if (isContain(initChar[i])==-1){
    return targetStr = "你输入的字符不在字母表中，请检查输入！";
   }
   initChar[i] = alphabetChar[(isContain(initChar[i]) + k)%alphabetChar.length];
  }
  targetStr = new String(initChar);
  return targetStr;
}
public String reverseEncrypt(){
  char[] alphabetChar = this.alphabet.toCharArray();
  char[] initChar = initStr.toCharArray();
  for (int i = 0;i<initStr.length();i++){
   if (isContain(initChar[i])==-1){
    return targetStr = "你输入的字符不在字母表中，请检查输入！";
   }
   initChar[i] = alphabetChar[(isContain(initChar[i]) - k)%alphabetChar.length];
  }
  targetStr = new String(initChar);
  return targetStr;
}

public static void main(String[] args) {
  // TODO Auto-generated method stub
  String initStr = null;
  String alphabet = null;
  CaesarDemo caesar = null;
  int k = 0;
  Scanner scan = new Scanner(System.in);
  //加密过程
  System.out.println("加密过程：");
  System.out.println("请输入自定义字母表（默认为正常小写英语字母序列,采用默认形式请输入“-0”）：");
  alphabet = scan.next();
  System.out.println("请输入想要加密的字符串：");
  initStr = scan.next();
  System.out.println("请输入想要加密的密钥_k：");
  k = scan.nextInt();
  if(alphabet!="-0")
   caesar = new CaesarDemo(alphabet,initStr,k+"");
  else
   caesar = new CaesarDemo(initStr,k+"");
  System.out.println("完成加密得到密文为："+caesar.Encrypt());
  //解密过程
  System.out.println("解密过程：");
  System.out.println("请输入自定义字母表（默认为正常小写英语字母序列,采用默认形式请输入“-0”）：");
  alphabet = scan.next();
  System.out.println("请输入想要解密的字符串：");
  initStr = scan.next();
  System.out.println("请输入想要解密的密钥_k：");
  k = scan.nextInt();
  if(alphabet!="-0")
   caesar = new CaesarDemo(alphabet,initStr,k+"");
  else
   caesar = new CaesarDemo(initStr,k+"");
  System.out.println("完成加密得到密文为："+caesar.reverseEncrypt());
}
}
【测试用例】输入字母表：abcdefg 输入欲加密字符串：cd 输入密钥：2

得到测试结果为：ef