波雷费密码算法-java实现

一、算法描述

波雷费密码是一种对称式密码，是首种双字母取代的加密法。
下面描述算法步骤：

从１号二维码M05，提取明文信息和密文，M05格式：<xxx…xxx|yyy…yyy>,其中明文xxx…xxx，密钥部分信息为yyy…yyy中的提取所有英文字母信息。
将提取的英文字母作密匙。除去重复出现的字母。将密匙的字母逐个逐个加入5×5的矩阵内，剩下的空间将未加入的英文字母依Ａ-Z的顺序加入。（将Q去除）
将要加密的讯息分成两个一组。若组内的字母相同，将X加到该组的第一个字母后，重新分组。若剩下一个字，也加入X字。
在每组中，找出两个字母在矩阵中的地方。
若两个字母不同行也不同列，在矩阵中找出另外两个字母，使这四个字母成为一个长方形的四个角。　　
若两个字母同行，取这两个字母右方的字母（若字母在最右方则取最左方的字母）。　　
若两个字母同列，取这两个字母下方的字母（若字母在最下方则取最上方的字母）。
新找到的两个字母就是原本的两个字母加密的结果。
取密文前３个字符与后三个字符（大写字母）作为对应６位的红外报警开启码。

二、算法过程示例

例：二维码内容为：<hidethegold|play5fair9example>。
１．明文信息hidethegold和密匙playfairexample
　　
２．根据密钥形成５＊５的矩阵。

				P	L	A	Y	F
				I	R	E	X	M
				B	Ｃ	D	G	H
				J	K	N	O	S
				T	U	V	W	Z

３．明文处理为：“HI DE TH EG OL DＸ”

４．就会得到密文：“BM ND ZB XD KY ＧE”,

５．取密文前6个字符（大写字母）对应６位的报警码：0X42，0X4D，0X4E，0X44， 0X5A， 0X42

三、具体代码如下：

import sun.applet.Main;

public class blf {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "<hidethegold|play5fair9example>";
        get_blf(s);
    }

    public static void get_blf(String ssss){
        String eng = "ABCDEFGHIJKLMNOPRSTUVWXYZ";
        String beg = ssss.replaceAll("[<>0-9]", "");
        String []ss = beg.split("\\|");
        String mw = ss[0].toUpperCase();
        String str = ss[1].toUpperCase();
        str = removeMethod(str);
        System.out.println(str);
        int bs = str.length() / 5;
        int ys = str.length() % 5;
        System.out.println(ys);
        System.out.println(bs);

        char[][] arr = new char[5][5];
        for (int i = 0; i < bs; i++) {
            arr[i] = str.subSequence(i * 5, (i+1) * 5).toString().toCharArray();
        }
        String yss = str.subSequence(bs*5, (bs*5+ys)).toString();
        String other = eng.replaceAll("["+ str +"]", "");
        System.out.println("other=" + other);
        arr[bs] = (yss + other.subSequence(0,(5-ys) )).toString().toCharArray();

        int bs1 = bs + 1;  		//把余数补全
        int oth = 25 - (bs1 * 5);//剩下的长度
        other = other.subSequence((5 - ys), (oth + 5 - ys)).toString();

        System.out.println("other=" + other);


        int c = 5 - bs1;
        System.out.println("c=" + c);
        for (int i = 0; i < c; i++) {
            System.out.println("bs1=" + bs1);
            arr[bs1++] = other.subSequence(i * 5, (i+1) * 5).toString().toCharArray();
        }

        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                System.out.print(arr[i][j] + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
//		arr[0] = one.toCharArray();
//		arr[1] = two.toCharArray();
//		arr[2] = three.toCharArray();
//		arr[3] = four.toCharArray();
//		arr[4] = five.toCharArray();

        String s= "";
        for (int i = 0; i < mw.length()-1; i = i + 2) {
            if(mw.charAt(i) != mw.charAt(i+1)){
                s += "" + mw.charAt(i) + mw.charAt(i + 1) + " ";
            }
            if(i == (mw.length() - 3)){
                s += mw.charAt(i+2) + "X";
            }
        }
        System.out.println("s="+s);
        String []s1 = s.split(" ");
        String s2 = "";

        for (int i = 0; i < s1.length; i++) {
            s2 += resolve(arr,s1[i]);
        }
        System.out.println(s2);
        String fin ="";
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            fin += s2.charAt(i);
        }

        byte[] br = fin.getBytes();
        for (int i = 0; i < br.length; i++) {
            System.out.print(decimalToHex(br[i]) + "\t");
        }
    }

    public static String resolve(char[][] arr,String s1){
        int a = 99;
        int b = 99;
        int a1 = 99;
        int b1 = 99;
        String res = "";
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                if((arr[i][j] == s1.charAt(0))){
                    a = i;
                    b = j;
                }else if(arr[i][j] == s1.charAt(1)){
                    a1 = i;
                    b1 = j;
                }
                if((a != 99) && (b !=99) && (a1 !=99) && (b1 != 99)){
                    if(((a1 - a) !=0) && (((b1 - b) !=0))){
                        res = "" + arr[a][b1] + arr[a1][b];
                    }else if((a1 - a == 0) && (b1 - b != 0)){
                        if((b == 4)){
                            res = "" + arr[a][0] + arr[a1][b1+1];
                        }else if(b1 == 4){
                            res = "" + arr[a][b+1] + arr[a1][0];
                        }else{
                            res = "" + arr[a][b+1] + arr[a1][b1+1];
                        }
                    }else if((a1 - a !=0 ) && (b1 - b == 0)){
                        if((a == 4)){
                            res = "" + arr[0][b] + arr[a1+1][b1];
                        }else if(a1 == 4){
                            res = "" + arr[a+1][b] + arr[0][b1];
                        }else{
                            res = "" + arr[a+1][b] + arr[a1+1][b1];
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }

    public static String removeMethod(String s) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        int len = s.length();
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            char c = s.charAt(i);
            if (s.indexOf(c) ==s.lastIndexOf(c)) {//此字符第一次位置和最后位置一致 即肯定没有重复的直接添加
                sb.append(c);
            } else {//同理 次字符出现过多次
                int fristposition=s.indexOf(c);//次字符第一次出现的位置
                if(fristposition==i){//第一次出现的位置和当前位置一致 即第一次出现添加
                    sb.append(c);
                }
            }
        }
        return sb.toString();
    }

    public static String decimalToHex(byte decimal) {
        String hex = "";
        while(decimal != 0) {
            int hexValue = decimal % 16;
            hex = toHexChar(hexValue) + hex;
            decimal = (byte)(decimal / 16);
        }
        return  hex;
    }

    //将0~15的十进制数转换成0~F的十六进制数
    public static char toHexChar(int hexValue) {
        if(hexValue <= 9 && hexValue >= 0)
            return (char)(hexValue + '0');
        else
            return (char)(hexValue - 10 + 'A');
    }
}

四、运行结果：

在这里插入图片描述

来源：CSDN

作者：是赵先森啊

链接：https://blog.csdn.net/Dimpies/article/details/104004838

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