栅栏加密解密的分析和实现

1、栅栏加密

栅栏加密就是将明文按照顺序分成n组，然后将这n组，组合成一个密文。

比如以加密字符串“abcdefghijklm”为例

分成3组，加密过程如下：

a	d	g	j	m
b	e	h	k
c	f	i	l

得到密文：adgjmbehkcfil

如果分成4组，那么结果如下：

a	e	i	m
b	f	j
c	g	k
d	h	l

得到密文：aeimbfjcgkdhl

加密是，以行优先，来生产数组(fence为分组数),那么从一个字符的位置加上fence的就等于密文中下一个字符的位置，例如pos(a)+4=pos(e)。所有加密算法大致如下：

string Crypt::doFenceEncrypt(string text) { //auther:cssalp&csalp       //strreplace(text," ","*");       text=strnospace(text);       string ret="";       int i=0,j=0;       int len=text.length();       int step=fenceNum;       for(i=0;i<fenceNum;i++)       {            j=i;            while(j<len)            {                  ret+=text.at(j);                  j+=fenceNum;            }       }       //strreplace(ret,"*"," ");       return ret; }

 

2、            栅栏解密

栅栏解密相对要复杂些。在前面我们可以看到，加密是会产生一些空白，而这些空白在生产密文是并没有记录，所以这就造成了解密的复杂度。

我们以密文：aeimbfjcgkdhl为例

 

a	e	i	m
b	f	j
c	g	k
d	h	l

这里要定义一些变量，以方便讲解：

Len	密文长度（这里是13）
Column	Colum（这里是4）
Fence（row）	分组数（这里是4）
Space_num	空格数，也代表了有空格的行数

 

我们发现，a、e、i都可以通过通过移动column位找到相邻的下一个字符，而从b开始所有字符都可以通过移动column-1位找到相邻的下一个字符。但是对于m，必须提升考虑，因为如果m移动column为，本来应该为空的，应该结束的。但是在密文中为m，移动column位，是字符c（因为比没有标记空格的原因）。

针对这样的情况，可以按如下的方法处理。

首先找到startpos（在这里为b的位置），

如果当前位置>startpos，那么移动column-1

如果是最后一行，并且当前位置>startpos那么结束

如果当前位置<startpos，那么移动column

Startpos=(fence-space_num)*col+1;

Space_num=fence-(len%fence)

string Crypt::doFenceDecrypt(string fence) { string ret="";       int len=fence.length();       int spaceNum=(fenceNum-(len%fenceNum))%fenceNum;//number of space of last column l       int col=0;       if(spaceNum==0)       {            col=len/fenceNum;       }else{            col=len/fenceNum+1;       }       int startpos=(fenceNum-spaceNum)*col;//should+1，ê?but for computor，ê? it's ok!       int step=col;       int i=0,j=0;       for(i=0;i<col;i++)       {            //read column by column            j=i;            while(j<len)            {                  ret+=fence.at(j);                  if(j>=startpos)                  {                       j+=(step-1);                  }else{                       j+=step;                  }                    if((i==(col-1))&&j>startpos)                  {                       //last colum and step over the startpos,then break;                       break;                  }            }       }       return  ret; }