异或运算实现加密解密

骑猪看日落 2022-08-06 07:16 228阅读 0赞

异或运算中，如果某个字符（或数值）x 与 一个数值m 进行异或运算得到y，则再用y 与 m 进行异或运算就可以还原为 x ，因此应用这个原理可以实现数据的加密解密功能。

异或运算在java中通常有两个比较常用的方法，一个是两个变量的互换（不借助第三个变量），一个便是数据的简单加密解密。

# 两个变量的互换    #

java运算中，如果要交换两变量的值，通常的做法就是借助第三个临时变量，然后完成操作。

如

public static void main(String[] args) {
    	int[] arr = {1, 6, 4, 2, 3, 8, 9, 10};
    	for (int i=0; i<arr.length/2; i++) {
    		swapNumber(arr, i, arr.length-1-i);
    	}
    		
    	System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
    
    public static int[] swapNumber(int[] arr, int x, int y) {
    	int temp = arr[x];
    	arr[x] = arr[y];
    	arr[y] = temp;
    	return arr;
    }

上面示例完成了数组的倒序操作，其中数组中两位置的数据交换是通过swapNumber 方法来完成的。

swapNumber 方法中借助了临时变量temp，先将arr\[x\] 的值赋给临时变量temp；再将arr\[y\]赋给arr\[x\]，最后再将temp赋给arr\[y\]。

如果要求中不让使用临时变量temp，还要完成x 和 y 位置的数据交换，该如何处理呢？异或操作该派上用场了。

现在我们把上面的程序修改为异或运算来交换x 和 y 位置的变量值。

public static int[] swapNumber(int[] arr, int x, int y) {
    	arr[x] = arr[x] ^ arr[y];
    	arr[y] = arr[y] ^ arr[x];
    	arr[x] = arr[x] ^ arr[y];
    	return arr;
    }

# 加密解密 #

public static void main(String[] args) {
            // 密码文明
            String str = "hello world";
            
            // 数据的加密过程
            System.out.println((decode(str)));
            
            // 对加密密文再加密即可实现解密
            System.out.println(decode(decode(str)));
    }
        
    public static String decode(String str) {
            char[] array = str.toCharArray();
            for (int i=0; i<array.length; i++) {
                array[i] = (char)(array[i] ^ 20000);
            }
            
            return new String(array);
    }

加密方法的加密操作是对字符串中的每个字符进行异或运算，然后将异或运算后的字符串返回，得到密文。

根据 "字符（或数值）x 与 一个数值m 进行异或运算得到y，则再用y 与 m 进行异或运算就可以还原为 x" 原理，对密码中的每个字符进行再次异或运算，便可再次得到之前的明文信息，及达到解密的效果。

示例中，(decode(str)) 方法实现了加密过程，加密后的密文再加密即可实现解密，即 decode(decode(str))。