一、实现广义的凯撒密码加密算法

//实现广义的凯撒密码//凯撒密码的加密String plaintext="";String ciphertext="";public String enk(){System.out.println("请输入明文");Scanner sc = new Scanner(System.in);plaintext = sc.next();char[] chars = plaintext.toCharArray();for(int i=0; i<chars.length; i++){int j = chars[i];chars[i] = (char)(j+3);ciphertext += chars[i];}return ciphertext;}

二、实现广义的playfair密码的加密算法

package Bender;
import java.util.Scanner;
public class Test {String plaintext="";String ciphertext="";/*实现playfair密码加密*/public char[][] playk() {//将给出的密码字符串加入到密码表中System.out.println("请输入编制密码表的单词");Scanner sc = new Scanner(System.in);plaintext = sc.next();char[] chars1 = plaintext.toCharArray();//转换为字符数组char[][] chars2 = new char[5][5];//空的密码表//编制密码表chars2[0][0] = chars1[0];//直接将第一个字符加入密码表int num = 1;//记录密码表中的已有元素个数for(int i=1; i<chars1.length; i++){//对明文字符数组（一维数组）进行遍历if('i'==chars1[i]||'j'==chars1[i]) {//插入的是i||jfor(int j=0; j<=(num/5); j++) { //对密码表（二维数组）进行遍历boolean jud = false;for (int k = 0; k < 5; k++) {//插入密码表的操作只有两种情况if (chars2[j][k]=='\0') {//遍历到空，说明密码表中的密码遍历完了没有找到相同的，那么就应该执行插入操作,并且跳出对密码表（二维数组）的遍历chars2[j][k] = 'i';jud = true;num++;break;} else if ("i".equals(chars2[j][k]) || "j".equals(chars2[j][k])) {//遍历到密码表中存在相同的字符时就不必插入密码表了，应该直接跳出对密码表（二维数组）的遍历jud = true;break;}}if (jud) {break;}}}else {//正常插入for(int j=0; j<=(num/5); j++){boolean jud = false;for(int k=0; k<5; k++){//注意空字符的判断 ch=='\0';if (chars2[j][k]=='\0') {//遍历到空，说明密码表中的密码遍历完了没有找到相同的，那么就应该执行插入操作,并且跳出对密码表（二维数组）的遍历chars2[j][k] = chars1[i];jud = true;num++;break;} else if(chars1[i]==chars2[j][k]){//遍历到密码表中存在相同的字符时就不必插入密码表了，应该直接跳出对密码表（二维数组）的遍历jud = true;break;}}if(jud){break;}}}}return chars2;}//将上面没完成的密码表填满,最后返回编制好的密码表public char[][] playk2(char[][] ch){char[] chgoal = {'a','b','c','d','e','f','g','h','i','k','l','m','n','o','p','q','r','s','t','u','v','w','x','y','z'};for(int i=0; i<chgoal.length; i++){//字母表遍历for(int j=0; j<5; j++){//密码表遍历boolean jud = false;for(int k=0; k<5; k++){if(chgoal[i]==ch[j][k]){//字母已存在密码表中，，直接跳出对密码表的遍历jud = true;break;}else if(ch[j][k]=='\0'){//如果该字母不在密码表中ch[j][k] = chgoal[i];jud = true;break;}}if(jud){break;}}}return ch;}public void show(char[][] chars){//展示最终编制的密码表for(char[] ele: chars){for(char ch: ele){System.out.print(ch);}System.out.println();}}//整理明文,返回字符数组public char[] splitstr(String str) {String strgoal = str.replaceAll(" ","").replaceAll("j","i");//去除字符串中的空格char[] ch = new char[strgoal.length()*2];//以字符串两倍的长度创建字符数组for(int i=0; i<strgoal.length(); i++){//将字符串中的单个字母添加到字符数组中ch[i] = strgoal.charAt(i);}int index = strgoal.length();//index标识第一个空字符for(int i=0; i<ch.length;i=i+2){//整理明文，相同则插入X，如果最后只剩一个字母则加X,注意循环条件i<ch.length而不是i<strgoal.length()if(ch[i]!='\0'&&ch[i+1]!='\0'){//如果是正常情况：俩个位置都有值if(ch[i]==ch[i+1]){//判断是否字母相同，如果相等的话(不相等则不用执行操作)for(int j=index; j>=i+2; j--){//执行插入X的操纵，从后往前覆盖ch[j] = ch[j-1];}index++;ch[i+1] = 'x';}}else if(ch[i]!='\0'&&ch[i+1]=='\0'){//第二种情况：前面一个有值，后一个未赋值，将X赋给后一个，此时也意味着ch中的有效字母已经遍历完了，跳出循环即可ch[i+1] = 'x';break;}else{//第三种情况，前后都为空，不执行操作，直接跳出循环即可break;}}//此时的字符数组就是整理好的明文return ch;}//最后一步（此时的密码表和整理后的明文已经编制好了，最后一步根据密码表将整理好的明文编译成密文，然后输出）public String encryp(char[][] cht, char[] chb){//char[] ch = new char[chb.length];//和chb等长的字符数组，用来装密文String str = "密文:";for(int i=0; i<chb.length; i+=2){//对chb进行遍历，一次遍历相邻的两个if(chb[i]!='\0'){//用于存放下标int x1 = 0;int x2 = 0;int y1 = 0;int y2 = 0;for(int j=0; j<5; j++){//对密码表进行遍历，确定明文字母在密码表中的坐标for(int k=0; k<5; k++){if(chb[i]==cht[j][k]){x1 = j;y1 = k;}if(chb[i+1]==cht[j][k]){x2 = j;y2 = k;}}}System.out.println(cht[x1][y1]+"(" + x1 + "," + y1 + ")" + cht[x2][y2]+"(" + x2 + "," + y2 + ")");//获取到两个下标后进行判断，一共有三种情况if(x1==x2){//两个字母在同一行if(y1>y2){//第一个字母在第二个字母右边str += ""+cht[x1][y1]+cht[x1][(y1+1)%5];}else{//第一个字母在第二个字母在左边（不可能相等，在整理明文的时候已经处理了）str += ""+cht[x1][y2]+cht[x1][(y2+1)%5];}}else if(y1==y2) {//两个字母在同一列if(x1<x2){//第一个字母b在第二个a上面str += ""+cht[x2][y2]+cht[(x2+1)%5][y2];}else{str += ""+cht[(x1+1)%5][y1]+cht[x1][y1];}}else{//对角,横着取值str += ""+cht[x1][y2]+cht[x2][y1];}}}return str;}public static void main(String[] args) {Test t = new Test();System.out.println(t.enk());//playk()将给出的密码字符串加入到密码表中,返回二维字符数组//playk2(char[][] ch)将上面没完成的密码表填满,最后返回编制好的密码表的二维字符数组//show(char[][] ch)展示最终编制好的密码表//spliterstr(String str)整理明文，返回字符数组//encryp(char[][] cht, char[] chb)加密操作，返回密文字符串
//        char[][] ch1 = t.playk2(t.playk());
//        char[] ch2 = t.splitstr("i have a balloon");
//        System.out.println(ch2);
//
//        System.out.println(t.encryp(ch1,ch2));}
}

总结

凯撒密码数据古典密码学的经典案例，而playfair密码则属于替代密码的一种。
它依据一个5*5的正方形组成的密码表来编写，密码表里排列有25个字母。如果一种语言字母超过25个，可以去掉使用频率最少的一个。如，法语一般去掉w或k，德语则是把i和j合起来当成一个字母看待。英语中z使用最少，可以去掉它。

加密原理：

编制密码表
第一步是编制密码表。在这个5*5的密码表中，共有5行5列字母。第一列（或第一行）是密钥,其余按照字母顺序。密钥是一个单词或词组，若有重复字母，可将后面重复的字母去掉。当然也要把使用频率最少的字母去掉。如：密钥是Live and learn,去掉后则为liveandr。如果密钥过长可占用第二列或行。
同时字母I和J会被当成一个字母。
如密钥crazy dog，可编制成
CDFMT
ROHNU
AGI PV
ZBKQW
YELSX
整理明文
第二步整理明文。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（或者Q）。
如，communist，应成为co,mx,mu,ni,st。
编写密文
最后编写密文。对明文加密规则如下：
1 ：若p1 p2在同一行，对应密文c1 c2分别是紧靠p1 p2 右端的字母。其中第一列被看做是最后一列的右方。如，按照前表，ct对应dc
2 ：若p1 p2在同一列，对应密文c1 c2分别是紧靠p1 p2 下方的字母。其中第一行被看做是最后一行的下方。
3 ：若p1 p2不在同一行，不在同一列，则c1 c2是由p1 p2确定的矩形的其他两角的字母（至于横向替换还是纵向替换要事先约好，或自行尝试）。如，按照前表，wh对应ku或uk。
如，依照上表，明文where there is life,there is hope.
可先整理为：WH ER ET HE RE IS LI FE TH ER EI SH OP EX
然后密文为：KU YO XD OL OY PL FK DL FU YO LG LN NG LY
将密文变成大写，然后几个字母一组排列。
如5个一组就是KUYOX DOLOY PLFKD LFUYO LGLNN GLY

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playfair密码和凯撒密码加密算法的Java实现

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一、实现广义的凯撒密码加密算法

二、实现广义的playfair密码的加密算法

总结

加密原理：

playfair密码和凯撒密码加密算法的Java实现相关推荐

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