java实现矩阵变换加密法

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-02 21:52:03

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一种Playfair密码变种加密方法如下:首先选择一个密钥单词(称为pair)(字母不重复,且都为小写字母),然后与字母表中其他字母一起填入至一个5x5的方阵中,填入方法如下:
1.首先按行填入密钥串。
2.紧接其后,按字母序按行填入不在密钥串中的字母。
3.由于方阵中只有25个位置,最后剩下的那个字母则不需变换。
如果密钥为youandme,则该方阵如下:
y o u a n
d m e b c
f g h i j
k l p q r
s t v w x
在加密一对字母时,如am,在方阵中找到以这两个字母为顶点的矩形:
o u a
m e b

这对字母的加密字母为该矩形的另一对顶点,如本例中为ob。
请设计程序,使用上述方法对输入串进行加密,并输出加密后的串。
另外有如下规定:
1、一对一对取字母,如果最后只剩下一个字母,则不变换,直接放入加密串中;
2、如果一对字母中的两个字母相同,则不变换,直接放入加密串中;
3、如果一对字母中有一个字母不在正方形中,则不变换,直接放入加密串中;
4、如果字母对出现在方阵中的同一行或同一列,如df或hi,则只需简单对调这两个字母,即变换为fd或ih;
5、如果在正方形中能够找到以字母对为顶点的矩形,假如字母对为am,则该矩形的另一对顶点字母中,与a同行的字母应在前面,在上例中应是ob;同样若待变换的字母对为ta,则变换后的字母对应为wo;
6、本程序中输入串均为小写字母,并不含标点、空格或其它字符。
解密方法与加密相同,即对加密后的字符串再加密,将得到原始串。
要求输入形式如下:
从控制台输入两行字符串,第一行为密钥单词(长度小于等于25),第二行为待加密字符串(长度小于等于50),两行字符串末尾都有一个回车换行符,并且两行字符串均为小写字母,不含其它字符。
在标准输出上输出加密后的字符串。
例如,若输入:
youandme
welcometohangzhou
则表示输入的密钥单词为youandme,形成的正方形如上所示;待加密字符串为welcometohangzhou。在正方形中可以找到以第一对字母we为顶点的矩形,对应另一对顶点字母为vb,因此加密后为vb,同理可找到与字母对lc,et,oh,ho对应的顶点字母对。而字母对om位于上述正方形中的同一列,所以直接以颠倒这两个字母来加密,即为mo,字母对an同理。字母对gz中的z不在上述正方形中,因此原样放到加密串中。最后剩一个字母u也原样输出。
因此输出的结果为:
vbrmmomvugnagzguu

package com.liu.ex7;  import java.util.ArrayList; import java.util.Scanner;  public class Main {     public static char[][] value = new char[5][5];     public static boolean[] used = new boolean[26];          public int[] getPosition(char s) {         int[] position = new int[2];         for(int i = 0;i < 5;i++) {             for(int j = 0;j < 5;j++) {                 if(value[i][j] == s) {                     position[0] = i;                     position[1] = j;                     return position;                 }             }         }         return position;     }          public void getResult(String pair, String psw) {         for(int i = 0;i < 26;i++)             used[i] = false;         ArrayList<Character> list = new ArrayList<Character>();         for(int i = 0;i < pair.length();i++) {             list.add(pair.charAt(i));             int temp = pair.charAt(i) - 'a';             used[temp] = true;         }         while(list.size() < 25) {             for(int i = 0;i < 26;i++) {                 if(used[i] == false) {                     char temp = (char) ('a' + i);                     list.add(temp);                     used[i] = true;                 }                 if(list.size() == 25)                     break;             }         }         char unUsed = 'a';         for(int i = 0;i < 26;i++) {             if(used[i] == false) {                 unUsed = (char) (unUsed + i);                 break;             }         }         int count = 0;         for(int i = 0;i < 5;i++)             for(int j = 0;j < 5;j++)                 value[i][j] = list.get(count++);                  int len = psw.length();         ArrayList<Character> result = new ArrayList<Character>();         if(len % 2 == 1)             len = len - 1;         for(int i = 0;i < len;i = i + 2) {             char temp1 = psw.charAt(i);             char temp2 = psw.charAt(i + 1);             int[] position1 = getPosition(temp1);             int[] position2 = getPosition(temp2);             if(temp1 == temp2) {                 result.add(temp1);                 result.add(temp2);             } else if(temp1 == unUsed || temp2 == unUsed) {                 result.add(temp1);                 result.add(temp2);             } else if(position1[0] == position2[0] || position1[1] == position2[1]) {                 result.add(temp2);                 result.add(temp1);             } else {                 temp1 = value[position1[0]][position2[1]];                 temp2 = value[position2[0]][position1[1]];                 result.add(temp1);                 result.add(temp2);             }         }         if(psw.length() % 2 == 1)             result.add(psw.charAt(psw.length() - 1));         for(int i = 0;i < result.size();i++)             System.out.print(result.get(i));         return;     }          public static void main(String[] args) {         Main test = new Main();         Scanner in = new Scanner(System.in);         String pair = in.next();         String psw = in.next();         test.getResult(pair, psw);     } } 
文章来源: https://blog.csdn.net/a1439775520/article/details/97023430
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