替换加密、解密算法

替换加密解密算法方案的起源可以追溯到凯撒（Caesar）时代，据说凯撒为了保障情报的可靠性而发明了凯撒密码。凯撒密码是一种简单的置换密码，在加密时，字母表中的每个字母都用其后的第三个字母表示，例如，a用d表示，b用e表示，......。在解密时，只需要执行逆过程即可。

1. 替换加密、解密算法

随这历史的发展，替换密码算法方案已具有很多种形式，主要有以下几种：

• 单表代替密码算法方案
• 同音代替密码算法方案
• 多表代替密码算法方案
• 多字母组代替密码算法方案

下面以单表代替密码算法方案为例进行介绍。

1）替换加密算法

替换加密算法的基本方法是首先给定一个密钥n，对应明文中的每一个字符的ASCII码都向后移动n而得到相应的密文。

按照此思路来编写相应的加密算法，代码示例如下：

    /**
     * 加密算法
     * @param str 明文字符串
     * @param n    明文中每个ASCII码向后移动的位数,即密钥
     * @return
     */
    static char[] jiami(char[] str,int n){
        int i,len;
        char[] miwen;
        len=str.length;
        miwen=new char[len];    //申请内存
        for(i=0;i<len;i++){
            miwen[i]=(char)(str[i]+n);
        }
        return miwen;
    }

2）替换解密算法

替换解密算法的基本方法是首先给定一个密钥n，这个密钥必须和加密时的密钥一致，对应密文中的每一个字符的ASCII码都向前移动n而得到相应的明文。

按照此思路来编写相应的加密算法，代码示例如下：

    /**
     * 解密算法
     * @param miwen 密文字符串
     * @param n    密文中每个ASCII码向前移动的位数，应与加密算法向后移动位数相同
     * @return
     */
    static char[] jiemi(char[] miwen,int n){
        int i,len;
        char[] str;
        len=miwen.length;
        str=new char[len];    //申请内存
        for(i=0;i<len;i++){
            str[i]=(char)(miwen[i]-n);
        }
        return str;
    }

2. 替换加密、解密算法实例

完整的程序代码示例如下：

package com.cn.mimaxue;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Scanner;

//替换加密解密算法
public class THJMJM {
    /**
     * 加密算法
     * @param str 明文字符串
     * @param n    明文中每个ASCII码向后移动的位数,即密钥
     * @return
     */
    static char[] jiami(char[] str,int n){
        int i,len;
        char[] miwen;
        len=str.length;
        miwen=new char[len];    //申请内存
        for(i=0;i<len;i++){
            miwen[i]=(char)(str[i]+n);
        }
        return miwen;
    }
    /**
     * 解密算法
     * @param miwen 密文字符串
     * @param n    密文中每个ASCII码向前移动的位数，应与加密算法向后移动位数相同
     * @return
     */
    static char[] jiemi(char[] miwen,int n){
        int i,len;
        char[] str;
        len=miwen.length;
        str=new char[len];    //申请内存
        for(i=0;i<len;i++){
            str[i]=(char)(miwen[i]-n);
        }
        return str;
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        char[] str,miwen,jiemi;
        int n,i;
        String go;
        System.out.println("替换加密解密算法演示！");
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        do{
            System.out.print("请输入替换加密解密算法的密钥：");
            n = input.nextInt();
            System.out.print("请输入明文：");
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            String strtemp=br.readLine();
            str=strtemp.toCharArray();
            System.out.print("明文为：");
            for(i=0;i<str.length;i++){
                System.out.print(str[i]);
            }
            System.out.println();
            miwen=jiami(str,n);
            System.out.print("密文为：");
            for(i=0;i<miwen.length;i++){
                System.out.print(miwen[i]);
            }
            System.out.println();
            jiemi=jiemi(miwen,n);
            System.out.print("解密为：");
            for(i=0;i<jiemi.length;i++){
                System.out.print(jiemi[i]);
            }
            System.out.println();
            System.out.print("是否继续(y/n):");
            go = input.next();
        }while(go.equalsIgnoreCase("y")); 
        System.out.println("退出程序！");

    }

}

程序运行结果如下：

替换加密解密算法演示！
请输入替换加密解密算法的密钥：4
请输入明文：Hello everyone!
明文为：Hello everyone!
密文为：Lipps$iziv}sri%
解密为：Hello everyone!
是否继续(y/n):y
请输入替换加密解密算法的密钥：3
请输入明文：One world, One dream!
明文为：One world, One dream!
密文为：Rqh#zruog/#Rqh#guhdp$
解密为：One world, One dream!
是否继续(y/n):n
退出程序！