时至期末，补习信息安全概论作业。恰巧遇古典密码学算法中的playfair算法和hill算法，用javascript语言实现起来是在有趣，边查百度边编码，顺便好好补习一下javascript基础。
playfair
Playfair密码（英文：Playfair cipher 或 Playfair square）是一种替换密码。依据一个5*5的正方形组成的密码表来编写，表中排列有25个字母。对于英语中的26个字母，去掉最常用的Z，构成密码表。
实现思路：
1，编制密码表
密钥是一个单词或词组，密码表则根据用户所给出的密钥整理而出。若有重复字母，可将后面重复的字母去掉。
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C
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O
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H
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M
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T
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R
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G
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I
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N
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U
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A
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B
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J
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P
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V
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Y
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E
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K
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Q
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W
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D
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F
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L
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S
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X
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/*
* 功能：编制密码表
*
* 参数：密钥（经过去除空格和大写处理）
*
* 返回：密码表
*/
function createKey(keychars){
//字母顺序数组
var allChars = ['A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S','T','U','V','W','X','Y'];
//变量keychars获取字母在字母顺序表中位置，删除该字母
for(var i = 0 ;i<keychars.length;i++){
var index = allChars.indexOf(keychars[i]);
if (index > -1) {
allChars.splice(index, 1);
}
}
//将keychar中的字母插入到字母表中
for(var i = keychars.length-1;i>=0;i--){
allChars.unshift(keychars[i]);
}
//从第一列将keychars插入至密码表
for(var i = 0 ; i<5 ; i++){
for(var j = 0; j<5 ;j++){
key[j][i] = allChars[i*5+j];
}
}
}
考虑将keychars插入到密码表时需要去除重复字符和Z，设计算法如下：
/*
* 功能：去除字符串中重复字母
*
* 参数：需要进行处理的字符串
*
* 返回：处理过的字符串
*/
function removeDuplicate(str){
var result = [],tempStr = "";
var arr = str.split('');//把字符串分割成数组
//arr.sort();//排序
for(var i = 0; i < arr.length; i++){
var repeatBack = true;//设计变量是为确保字符串前部分不存在相同字符，因为以下算法只能确保连在一起相同的字符
for(var j = 0;j<result.length ;j++){
if(arr[i] == result[j])
repeatBack = false;
}
if(arr[i] !== tempStr && repeatBack){
result.push(arr[i]);
tempStr = arr[i];
}else{
continue;
}
}
return result.join("");//将数组转换为字符串
}
2，整理明文
将明文每两个字母组成一对。如果成对后有两个相同字母紧挨或最后一个字母是单个的，就插入一个字母X。初期编码时考虑不周到，强硬地拒绝输入字母个数为单数，用户体验不佳。
var k = document.getElementById("keychars").value.toUpperCase().replace(/s/ig,'');
对明文去除空格和转换为大写处理。
3，编写密文
hill
希尔密码（Hill Password）是运用基本矩阵论原理的替换密码。依据一个5*5的正方形组成的密码表来编写，表中排列有25个字母。对于英语中的26个字母，去掉最常用的Z，构成密码表。
实现思路：
var chars = ['A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S','T','U','V','W','X','Y','Z'];
2，随机生成密匙
/*
* 功能：随机生成密钥
*
* 返回：密匙矩阵
*/
function randomCreateKey(){
//随机生成0到26的数字
for(var i = 0;i<3;i++){
for(var j = 0;j<3;j++){
key[i][j] = Math.round(Math.random()*100%26)
}
}
}
3，关键性代码，根据自动生成的密匙，对明文进行处理：
/*
* 功能：hill算法
*
* 参数：长度是3的倍数的大写数组
*
* 返回：加密后的字符串
*/
function hill(p){
//大写字母密文
var res = "";
//制定总共需要对字符串经行遍历的次数
var round = Math.round(p.length/3);
//处理
for(var b = 0;b<round;b++){
//明文3
var temp3 ="";
var tempArr3 = [];
var sumArr3 = [];
for(var i = 0;i<3;i++){
temp3 += p.shift();
for(var j = 0;j<chars.length;j++){
if(temp3[i] == chars[j])
tempArr3[i] = j;
}
}
//计算
for(var i =0;i<3;i++){
for(var j = 0;j<3;j++){
sumArr3[i] = (tempArr3[j]*key[i][j])%26;
}
}
//获取字符在字母表中对应索引
for(var i =0;i<3;i++){
res += chars[sumArr3[i]];
}
}
return res;
};
实现效果如图：
以上算法存在不足：
1，面向过程设计，耦合度高
2，过多嵌套循环，算法效率有待优化
3，对于可能出现的情况考虑不周到，例如没有对用户输入非字母字符时进行处理。
总结：
学了一段时间的信息安全概论这门课，只能对信息安全了解皮毛。信息安全是一门很有趣的科目，平时遇到一些问题尽可能多思考，多动手，多运用。同时也要加强数学基础积累，巩固js基础，拓宽知识面。这条路任重道远。