几个文字加密的 JS 简洁算法（续2）--进制乱序法

最新推荐文章于 2024-02-20 22:41:08 发布

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#算法 #JavaScript #prototype #C #C++ #ViewUI

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介绍一种新颖的文字加密方法——进制乱序法，通过对字符Unicode值进行基于随机排列进制表的转换，结合平移加密，实现高强度加密效果。适用于各种字符集，加密后的密文为纯英文大小写字母。

[size=medium]续前一篇博文[url=http://rubel.iteye.com/blog/891657]《几个文字加密的简洁算法和一些个人的想法》[/url]——字符平移法
以及上一篇博文[url=http://rubel.iteye.com/blog/897191]《几个文字加密的简洁算法（续）》[/url]——字符错位法
这里提供第三种加密方法——对字符 [b]Unicode 值[/b] 的 “进制转换” 法[/size]

[size=medium]先说点废话……

0x7a 是英文小写字母‘z’的编码值，这是编码规范规定的，机器知道，程序员也知道。
0x7a 是十进制 122——这，为什么呢？ ……因为

十六进制是由 [b]0123456789abcdef[/b] 十六个字符来表达的，并且，a 代表 10、b 代表 11，以此类推。122 用十六进制转换下来就是 7a。so…… [b]单纯的进制转换其实是不能实现加密的[/b]！

但是，如果 a 不代表 10，b 不代表 11，9 代表的是 0 或其它呢——也就是说，进制表中各字符所代表的值是 [b]随机[/b] 的，不符合常规约定，那…… 7a 代表什么呢？你无法知道，机器也不可能明白！

所以，如果指定一个字符 [b]随机排列[/b] 的进制表，依此转换字符编码值，那除非你有那个原始的进制表，否则你是无法知道 7a 是哪个字符的值（即：0x7a != 122）。

“进制乱序法”——这里，[b]随机排布的进制表就是密钥[/b]。

根据 Unicode-16 的编码规范，CJK 字符集中 20902 个汉字的编码值在 65535 以内（即 2 的 16 次方），如果用十六进制表示，每个字需要4个进制字符表达，1 变 4！密文增加得太多了，不划算！折中，取 3 个进制字符表达，需要 [b]41 进制[/b] 才能涵盖 65535 的码值（41*41*41 = 68921 > 65535）。

原则上，进制表字符可以采用任意 8 bit 字符，但考虑通用性，以及字符在各种网络上的正常传输，这里仅采用英文字符 [b]a-z，和 A-Z[/b]，区分大小写共 [b]52 个字符[/b] 作为进制表字符候选。

注意：算法中对转换后的字符串（进制表字符）增加了“[b]平移加密[/b]”（见 [url=http://rubel.iteye.com/blog/891657]算法1 [/url]）操作，使得加密强度更高了。[/size]

[color=blue][b][size=medium]算法3：进制乱序法[/size][/b][/color]


(function() {
    //
    // 进制转换-加密：
    // 采用 [a-zA-Z] 52 个字符随机排列成进制表，对字符的值进行转换。
    // 固定 3 位字符，41 进制，字符值最大可为 68920（> 65535）。
    // 特点：
    // 1. 密文为纯大小写英文字母，及原有的 [\s\n\r]；
    // 2. 增加了平移操作，双重加密；
    // 3. key[0-40] 为进制表，逆向 16-25 位作为平移密钥；
    // 4. 进制表段字符不可重复。
    // 5. 空白、换行和回车 [\s\n\r] 不加密。
    // 缺点：
    // 密文会比原文长，单字节字符会增长得较多。
    // 推荐：
    // 适用于任意类型的文本加密，网络环境可采用压缩传输；
    // 注意：
    // key 字符串不能含非 [a-zA-Z] 字符（关联数组）。
    //
    // @param string key  - 进制表串（length >= 41）
    // @return string  - 转换后的字符串
    //
    String.prototype._41hex = (function()
    {
        var _k, _k2, _sz;

        return  function( key ) {
            if (key.length < 41)  return null;

            if (_k != key) {
                _sz = key.charCodeAt(40) % 10 + 16,
                _k2 = key.slice(-_sz).split('');
                for (var _i=0; _i<_sz; ++_i) {
                    _k2[_i] = _k2[_i].charCodeAt(0);
                }
                _k = key;
            }
            var _cnt = 0;
            return  this.replace(/[^\s\n\r]/g, function(s) {
                var _n = s.charCodeAt(0);
                return  key.charAt(parseInt(_n/1681)) + key.charAt(parseInt(_n%1681/41)) + key.charAt(_n%41);

            }).replace(/[a-zA-Z]/g, function(s) {
                var _n = s.charCodeAt(0),
                    _beg = (_n < 0x61) ? 0x41 : 0x61,
                    _c = _n - _beg;
                return  String.fromCharCode((_c+_k2[_cnt++%_sz])%26 + _beg);
            });
        };
    })();

    //
    // 进制转换-解密
    // @return string  - 恢复后的字符串
    //
    String.prototype._un41hex = (function()
    {
        var _k, _k2 = [], _sz, _tbl = {};

        return  function( key ) {
            if (key.length < 41)  return null;

            if (_k != key) {
                // 逆向，防止属性值覆盖
                for (var _i=key.length-1; _i>=0; --_i) {
                    _tbl[key.charAt(_i)] = _i;
                    _k2[_i] = key.charCodeAt(_i);
                }
                _sz = _k2[40] % 10 + 16;
                _k2 = _k2.slice(-_sz);
                _k  = key;
            }
            var _cnt = 0;
            return  this.replace(/[a-zA-Z]/g, function(s) {
                var _n = s.charCodeAt(0),
                    _beg = (_n < 0x61) ? 0x41 : 0x61,
                    _c = _n - _beg;
                return  String.fromCharCode((_c-_k2[_cnt++%_sz]%26+26)%26 + _beg);

            }).replace(/[a-zA-Z]{3}/g, function(s) {
                var _n = _tbl[s.charAt(0)]*1681 + _tbl[s.charAt(1)]*41 + _tbl[s.charAt(2)];
                return  String.fromCharCode(_n);
            });
        };
    })();

})();

[b][size=medium]优化单字节字符串加密[/size][/b]
[size=medium]
——采用 2 个进制表字符，用 16 进制表达，降低密文的增长长度，仅适用于码值在 0xff 以内的字符（码值超出的字符——如中文会 [b]原样保留[/b]）。
[/size]


(function() {
    //
    // 进制转换：单字节字符版本-加密。
    // 采用 16 进制，固定 2 个字符。
    // 特点：
    // 值大于 0xff 的字符会原样保留，即不加密非拉丁字符。
    //
    // @param string key  - 进制表串（length >= 16）
    // @return string  - 转换后的字符串
    //
    String.prototype._16hex = (function()
    {
        var _k, _k2, _sz;

        return  function( key ) {
            if (key.length < 16)  return null;

            if (_k != key) {
                // 加强平移密钥
                _sz = key.charCodeAt(15) % (key.length-6) + 6,
                _k2 = key.slice(-_sz).split('');
                for (var _i=0; _i<_sz; ++_i) {
                    _k2[_i] = _k2[_i].charCodeAt(0);
                }
                _k = key;
            }
            var _cnt = 0;
            return  this.replace(/[\x21-\xff]/g, function(s) {
                var _n = s.charCodeAt(0);
                return  key.charAt(parseInt(_n/16)) + key.charAt(_n%16);

            }).replace(/[a-zA-Z]/g, function(s) {
                var _n = s.charCodeAt(0),
                    _beg = (_n < 0x61) ? 0x41 : 0x61,
                    _c = _n - _beg;
                return  String.fromCharCode((_c+_k2[_cnt++%_sz])%26 + _beg);
            });
        };
    })();

    //
    // 进制转换：单字节字符版本-解密
    // @return string  - 恢复后的字符串
    //
    String.prototype._un16hex = (function()
    {
        var _k, _k2 = [], _sz, _tbl = {};

        return  function( key ) {
            if (key.length < 16)  return null;

            if (_k != key) {
                // 逆向，防止属性值覆盖
                for (var _i=key.length-1; _i>=0; --_i) {
                    _tbl[key.charAt(_i)] = _i;
                    _k2[_i] = key.charCodeAt(_i);
                }
                _sz = _k2[15] % (key.length-6) + 6;
                _k2 = _k2.slice(-_sz);
                _k  = key;
            }
            var _cnt = 0;
            return  this.replace(/[a-zA-Z]/g, function(s) {
                var _n = s.charCodeAt(0),
                    _beg = (_n < 0x61) ? 0x41 : 0x61,
                    _c = _n - _beg;
                return  String.fromCharCode((_c-_k2[_cnt++%_sz]%26+26)%26 + _beg);

            }).replace(/[a-zA-Z]{2}/g, function(s) {
                var _n = _tbl[s.charAt(0)]*16 + _tbl[s.charAt(1)];
                return  String.fromCharCode(_n);
            });
        };
    })();

})();

[size=medium][b]用法：[/b][/size]


<script language="JavaScript">
    var _str = "中文字符串和 English char string 的 JS 加密 Test. 包含一些标点符号，*@%! 等。";
    // [a-zA-Z] 的随机排列
    var _t = 'DsCqrtEcbFLOuijMklNmUVnwGvHopIJKxyzABaSTWPQRXdeYfhZg';
    var _enc3 = _str._41hex(_t);
    alert(_enc3);
    alert(_enc3._un41hex(_t));
</script>

[size=medium][b]特点：[/b]
1. 密文会增长，是原始字符串长度的 3 倍（或 2 倍），但适用于各种字符集；
2. 密文是英文大小写字母，便于各类环境下的数据传输，保留空格和换行不做转换，节约编码长度；
3. 因对密文进行了平移操作，所以即便只是统计 41 进制表中包含了哪些字符也不可能（破解需要知道进制表中有哪些字符和如何排列）。[/size]

[color=blue][b]扯了好多哦…………快过节了，没事多唠唠哈哈，俺的时间不值钱……呵呵[/b][/color]