異或加密java

1. 如何利用異或運算進行簡單加密解密

利用「^」異或運算對字元串進行加密
思路：1.先創建字元串輸入的Scanner;
2.通過char[] array = password.toCharArray();// 獲取字元數組；
3.遍歷字元數組，按目前理解要用到遍歷：數組所有元素進行訪問，比如你要輸出數組里所有的信息時，就要用到
4.進行異或運算
按位做「異或」運算是：位值相同得1，不同得0
例如：
< 加密過程：>
原解釋的二進制為 1 1 0 0 ----原文
設定的key的二進制為 0 1 1 0 ----密匙
兩者做「異或」結果為 0 1 0 1 ----密文
< 解密過程：>
0 1 0 1----密文
0 1 1 0----密匙
兩者「異或」就得到了原文 1 1 0 0 ----原文
詳細代碼：
package com.lixiyu;
import java.util.Scanner;
public class Example {
public static void main(String[] args){
Scanner sca=new Scanner(System.in);
System.out.println("請輸入一個英文字元串或解密字元串");
String line=sca.nextLine();//獲取用戶輸入信息
char[] array=line.toCharArray();//獲取字元數組
for (int i=0;i<array.length;i++){//歷遍字元數組
array[i]=(char) (array[i]^20000);//對數組每個元素進行異或運算
}
System.out.println("加密解密結果如下：");
System.out.println(new String(array));//輸出密鑰
}
}
異或運算:
1 ^ 1 = 0
1 ^ 0 = 1
0 ^ 1 = 1
0 ^ 0 = 0
字元'A' 的ASCII編碼為65 : 00000000 01000001
取整數7 : 00000000 00000000 00000000 00000111
XOR運算後 : 00000000 00000000 00000000 01000110
簡單加密演算法代碼如下 :
public class Test {
public static final int KEY = 7;
public static void main(String[] args) {
String str = "Hello World!";
StringBuffer str2 = new StringBuffer(); //存儲加密後的字元串
StringBuffer str3 = new StringBuffer(); //存儲解密後的字元串
//加密過程
for(int i=0;i<str.length();i++)
{
char c = (char)(str.charAt(i) ^ KEY);
str2.append(c);
}
//解密過程
for(int i=0;i<str2.length();i++)
{
char c = (char)(str2.charAt(i) ^ KEY);
str3.append(c);
}
System.out.println("原始 的字元串為:" + str);
System.out.println("加密後 的字元串為:" + str2);
System.out.println("解密後 的字元串為:" + str3);
}
}
輸出:
原始 的字元串為:Hello World!
加密後 的字元串為:Obkkh'Phukc&
解密後 的字元串為:Hello World!

2. 如何使用java對密碼加密 加密方式aes

Java有相關的實現類：具體原理如下
對於任意長度的明文，AES首先對其進行分組，每組的長度為128位。分組之後將分別對每個128位的明文分組進行加密。
對於每個128位長度的明文分組的加密過程如下：
（1）將128位AES明文分組放入狀態矩陣中。
（2）AddRoundKey變換：對狀態矩陣進行AddRoundKey變換，與膨脹後的密鑰進行異或操作（密鑰膨脹將在實驗原理七中詳細討論）。
（3）10輪循環：AES對狀態矩陣進行了10輪類似的子加密過程。前9輪子加密過程中，每一輪子加密過程包括4種不同的變換，而最後一輪只有3種變換，前9輪的子加密步驟如下：
● SubBytes變換：SubBytes變換是一個對狀態矩陣非線性的變換；
● ShiftRows變換：ShiftRows變換對狀態矩陣的行進行循環移位；
● MixColumns變換：MixColumns變換對狀態矩陣的列進行變換；
● AddRoundKey變換：AddRoundKey變換對狀態矩陣和膨脹後的密鑰進行異或操作。
最後一輪的子加密步驟如下：
● SubBytes變換：SubBytes變換是一個對狀態矩陣非線性的變換；
● ShiftRows變換：ShiftRows變換對狀態矩陣的行進行循環移位；
● AddRoundKey變換：AddRoundKey變換對狀態矩陣和膨脹後的密鑰進行異或操作；
（4）經過10輪循環的狀態矩陣中的內容就是加密後的密文。
AES的加密演算法的偽代碼如下。

在AES演算法中，AddRoundKey變換需要使用膨脹後的密鑰，原始的128位密鑰經過膨脹會產生44個字（每個字為32位）的膨脹後的密鑰，這44個字的膨脹後的密鑰供11次AddRoundKey變換使用，一次AddRoundKey使用4個字（128位）的膨脹後的密鑰。
三．AES的分組過程
對於任意長度的明文，AES首先對其進行分組，分組的方法與DES相同，即對長度不足的明文分組後面補充0即可，只是每一組的長度為128位。
AES的密鑰長度有128比特，192比特和256比特三種標准，其他長度的密鑰並沒有列入到AES聯邦標准中，在下面的介紹中，我們將以128位密鑰為例。
四．狀態矩陣
狀態矩陣是一個4行、4列的位元組矩陣，所謂位元組矩陣就是指矩陣中的每個元素都是一個1位元組長度的數據。我們將狀態矩陣記為State，State中的元素記為Sij，表示狀態矩陣中第i行第j列的元素。128比特的明文分組按位元組分成16塊，第一塊記為「塊0」，第二塊記為「塊1」，依此類推，最後一塊記為「塊15」，然後將這16塊明文數據放入到狀態矩陣中，將這16塊明文數據放入到狀態矩陣中的方法如圖2-2-1所示。

塊0

塊4

塊8

塊12

塊1

塊5

塊9

塊13

塊2

塊6

塊10

塊14

塊3

塊7

塊11

塊15

圖2-2-1 將明文塊放入狀態矩陣中
五．AddRoundKey變換
狀態矩陣生成以後，首先要進行AddRoundKey變換，AddRoundKey變換將狀態矩陣與膨脹後的密鑰進行按位異或運算，如下所示。

其中，c表示列數，數組W為膨脹後的密鑰，round為加密輪數，Nb為狀態矩陣的列數。
它的過程如圖2-2-2所示。

圖2-2-2 AES演算法AddRoundKey變換
六．10輪循環
經過AddRoundKey的狀態矩陣要繼續進行10輪類似的子加密過程。前9輪子加密過程中，每一輪要經過4種不同的變換，即SubBytes變換、ShiftRows變換、MixColumns變換和AddRoundKey變換，而最後一輪只有3種變換，即SubBytes變換、ShiftRows變換和AddRoundKey變換。AddRoundKey變換已經討論過，下面分別討論餘下的三種變換。
1．SubBytes變換
SubBytes是一個獨立作用於狀態位元組的非線性變換，它由以下兩個步驟組成：
（1）在GF（28）域，求乘法的逆運算，即對於α∈GF（28）求β∈GF（28），使αβ =βα = 1mod（x8 + x4 + x3 + x + 1）。
（2）在GF（28）域做變換，變換使用矩陣乘法，如下所示：

由於所有的運算都在GF（28）域上進行，所以最後的結果都在GF（28）上。若g∈GF（28）是GF（28）的本原元素，則對於α∈GF（28），α≠0，則存在
β ∈ GF（28），使得：
β = gαmod（x8 + x4 + x3 + x + 1）
由於g255 = 1mod（x8 + x4 + x3 + x + 1）
所以g255-α = β-1mod（x8 + x4 + x3 + x + 1）
根據SubBytes變換演算法，可以得出SubBytes的置換表，如表2-2-1所示，這個表也叫做AES的S盒。該表的使用方法如下：狀態矩陣中每個元素都要經過該表替換，每個元素為8比特，前4比特決定了行號，後4比特決定了列號，例如求SubBytes(0C)查表的0行C列得FE。
表2-2-1 AES的SubBytes置換表

它的變換過程如圖2-2-3所示。

圖2-2-3 SubBytes變換
AES加密過程需要用到一些數學基礎，其中包括GF(2)域上的多項式、GF（28）域上的多項式的計算和矩陣乘法運算等，有興趣的同學請參考相關的數學書籍。
2．ShiftRows變換
ShiftRows變換比較簡單，狀態矩陣的第1行不發生改變，第2行循環左移1位元組，第3行循環左移2位元組，第4行循環左移3位元組。ShiftRows變換的過程如圖2-2-4所示。

圖2-2-4 AES的ShiftRows變換
3．MixColumns變換
在MixColumns變換中，狀態矩陣的列看作是域GF（28）的多項式，模(x4＋1)乘以c（x）的結果：
c(x)＝(03)x3＋(01)x2+(01)x+(02)
這里(03)為十六進製表示，依此類推。c(x)與x4＋1互質，故存在逆：
d(x)=(0B)x3＋(0D)x2＋(0G)x＋(0E)使c(x)•d(x) = (D1)mod(x4＋1)。
設有：

它的過程如圖2-2-5所示。

圖2-2-5 AES演算法MixColumns變換
七．密鑰膨脹
在AES演算法中，AddRoundKey變換需要使用膨脹後的密鑰，膨脹後的密鑰記為子密鑰，原始的128位密鑰經過膨脹會產生44個字（每個字為32位）的子密鑰，這44個字的子密鑰供11次AddRoundKey變換使用，一次AddRoundKey使用4個字（128位）的膨脹後的密鑰。
密鑰膨脹演算法是以字為基礎的（一個字由4個位元組組成，即32比特）。128比特的原始密鑰經過膨脹後將產生44個字的子密鑰，我們將這44個密鑰保存在一個字數組中，記為W[44]。128比特的原始密鑰分成16份，存放在一個位元組的數組：Key[0]，Key[1]……Key[15]中。
在密鑰膨脹演算法中，Rcon是一個10個字的數組，在數組中保存著演算法定義的常數，分別為：
Rcon[0] = 0x01000000
Rcon[1] = 0x02000000
Rcon[2] = 0x04000000
Rcon[3] = 0x08000000
Rcon[4] = 0x10000000
Rcon[5] = 0x20000000
Rcon[6] = 0x40000000
Rcon[7] = 0x80000000
Rcon[8] = 0x1b000000
Rcon[9] = 0x36000000
另外，在密鑰膨脹中包括其他兩個操作RotWord和SubWord，下面對這兩個操作做說明：
RotWord( B0,B1,B2,B3 )對4個位元組B0,B1,B2,B3進行循環移位，即
RotWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B1,B2,B3,B0 )
SubWord( B0,B1,B2,B3 )對4個位元組B0,B1,B2,B3使用AES的S盒，即
SubWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B』0,B』1,B』2,B』3 )
其中，B』i = SubBytes（Bi），i = 0,1,2,3。
密鑰膨脹的演算法如下：

八．解密過程
AES的加密和解密過程並不相同，首先密文按128位分組，分組方法和加密時的分組方法相同，然後進行輪變換。
AES的解密過程可以看成是加密過程的逆過程，它也由10輪循環組成，每一輪循環包括四個變換分別為InvShiftRows變換、InvSubBytes變換、InvMixColumns變換和AddRoundKey變換；
這個過程可以描述為如下代碼片段所示：

九．InvShiftRows變換
InvShiftRows變換是ShiftRows變換的逆過程，十分簡單，指定InvShiftRows的變換如下。
Sr,(c+shift(r,Nb))modNb= Sr,c for 0 < r< 4 and 0 ≤ c < Nb
圖2-2-6演示了這個過程。

圖2-2-6 AES演算法InvShiftRows變換
十．InvSubBytes變換
InvSubBytes變換是SubBytes變換的逆變換，利用AES的S盒的逆作位元組置換，表2-2-2為InvSubBytes變換的置換表。
表2-2-2 InvSubBytes置換表

十一．InvMixColumns變換
InvMixColumns變換與MixColumns變換類似，每列乘以d(x)
d(x) = (OB)x3 + (0D)x2 + (0G)x + (0E)
下列等式成立：
( (03)x3 + (01)x2 + (01)x + (02) )⊙d(x) = (01)
上面的內容可以描述為以下的矩陣乘法：

十二．AddRoundKey變換
AES解密過程的AddRoundKey變換與加密過程中的AddRoundKey變換一樣，都是按位與子密鑰做異或操作。解密過程的密鑰膨脹演算法也與加密的密鑰膨脹演算法相同。最後狀態矩陣中的數據就是明文。

3. 從鍵盤輸入一個字元做加密字元，再輸入一個字元串用於加密。把要進行加密的字元串和字元進行按位異或。

#include<string.h>

void main()

{int i,j;

char s[30]="Microsoft Visual C++",s1[30];

for(i=0;i<=strlen(s);i++)

if(s[i]>='A'&&s[i]<拿掘='Z')s1[i]=s[i]+3;

else if(s[i]>='a'&&s[i]<='者老z')s1[i]=s[i]-4;

else s1[i]=s[i];

puts(s);

puts(s1);

system("消嫌核PAUSE");

}

4. 用java寫一個 字元串異或 的程序

privateStringtwoStringXor(Stringstr1,Stringstr2){
		byteb1[]=str1.getBytes();
		byteb2[]=str2.getBytes();
		bytelongbytes[],shortbytes[];
		if(b1.length>=b2.length){
			longbytes=b1;
			shortbytes=b2;
		}else{
			longbytes=b2;
			shortbytes=b1;
		}
		bytexorstr[]=newbyte[longbytes.length];
		inti=0;
		for(;i<shortbytes.length;i++){
			xorstr[i]=(byte)(shortbytes[i]^longbytes[i]);
		}
		for(;i<longbytes.length;i++){
			xorstr[i]=longbytes[i];
		}
		returnnewString(xorstr);
	}

5. 用java做實戰從鍵盤輸入字元和字元串按位異或進行加密。之後再解密

importjava.util.*;
importjava.io.*;
classTest{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
Scannersc=newScanner(System.in);
charc=sc.next().charAt(0);
Strings=sc.next();
Stringtmp="";
for(inti=0;i<s.length();i++){
tmp+=s.charAt(i)^c;
}
System.out.println(tmp);
FileWriterfw=newFileWriter("data.txt");
fw.write(tmp);
fw.flush();
fw.close();

System.out.println("解密：");
c=sc.next().charAt(0);
sc.close();
Scanners=newScanner(newFile("data.txt"));
Stringxy="";
while(s.hasNextLine()){
xy+=s.nextLine();
}
Stringab="";
for(inti=0;i<xy.length;i++){
ab+=xy.charAt(i)^c;
}
System.out.println(ab);
}
}