java实现波雷费密码算法示例代码

一、算法描述

波雷费密码是一种对称式密码，是首种双字母取代的加密法。

下面描述算法步骤：

1、从１号二维码M05，提取明文信息和密文，M05格式：<xxx…xxx|yyy…yyy>,其中明文xxx…xxx，密钥部分信息为yyy…yyy中的提取所有英文字母信息。

2、将提取的英文字母作密匙。除去重复出现的字母。将密匙的字母逐个逐个加入5×5的矩阵内，剩下的空间将未加入的英文字母依Ａ-Z的顺序加入。（将Q去除）

3、将要加密的讯息分成两个一组。若组内的字母相同，将X加到该组的第一个字母后，重新分组。若剩下一个字，也加入X字。

4、在每组中，找出两个字母在矩阵中的地方。
若两个字母不同行也不同列，在矩阵中找出另外两个字母，使这四个字母成为一个长方形的四个角。
若两个字母同行，取这两个字母右方的字母（若字母在最右方则取最左方的字母）。
若两个字母同列，取这两个字母下方的字母（若字母在最下方则取最上方的字母）。

5、新找到的两个字母就是原本的两个字母加密的结果。

6、取密文前３个字符与后三个字符（大写字母）作为对应６位的红外报警开启码。

二、算法过程示例

例：二维码内容为：<hidethegold|play5fair9example>。

１．明文信息hidethegold和密匙playfairexample

２．根据密钥形成５＊５的矩阵。

P L A Y F
I R E X M
B Ｃ D G H
J K N O S
T U V W Z

３．明文处理为：“HI DE TH EG OL DＸ”

４．就会得到密文：“BM ND ZB XD KY ＧE”,

５．取密文前6个字符（大写字母）对应６位的报警码：0X42，0X4D，0X4E，0X44， 0X5A， 0X42

三、具体代码如下：

import sun.applet.Main;

public class blf {
 public static void main(String[] args) {
   String s = "<hidethegold|play5fair9example>";
   get_blf(s);
 }

public static void get_blf(String ssss){
   String eng = "ABCDEFGHIJKLMNOPRSTUVWXYZ";
   String beg = ssss.replaceAll("[<>0-9]", "");
   String []ss = beg.split("\\|");
   String mw = ss[0].toUpperCase();
   String str = ss[1].toUpperCase();
   str = removeMethod(str);
   System.out.println(str);
   int bs = str.length() / 5;
   int ys = str.length() ％ 5;
   System.out.println(ys);
   System.out.println(bs);

char[][] arr = new char[5][5];
   for (int i = 0; i < bs; i++) {
     arr[i] = str.subSequence(i * 5, (i+1) * 5).toString().toCharArray();
   }
   String yss = str.subSequence(bs*5, (bs*5+ys)).toString();
   String other = eng.replaceAll("["+ str +"]", "");
   System.out.println("other=" + other);
   arr[bs] = (yss + other.subSequence(0,(5-ys) )).toString().toCharArray();

int bs1 = bs + 1;  //把余数补全
   int oth = 25 - (bs1 * 5);//剩下的长度
   other = other.subSequence((5 - ys), (oth + 5 - ys)).toString();

System.out.println("other=" + other);

int c = 5 - bs1;
   System.out.println("c=" + c);
   for (int i = 0; i < c; i++) {
     System.out.println("bs1=" + bs1);
     arr[bs1++] = other.subSequence(i * 5, (i+1) * 5).toString().toCharArray();
   }

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
     for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
       System.out.print(arr[i][j] + "\t");
     }
     System.out.println();
   }
// arr[0] = one.toCharArray();
// arr[1] = two.toCharArray();
// arr[2] = three.toCharArray();
// arr[3] = four.toCharArray();
// arr[4] = five.toCharArray();

String s= "";
   for (int i = 0; i < mw.length()-1; i = i + 2) {
     if(mw.charAt(i) != mw.charAt(i+1)){
       s += "" + mw.charAt(i) + mw.charAt(i + 1) + " ";
     }
     if(i == (mw.length() - 3)){
       s += mw.charAt(i+2) + "X";
     }
   }
   System.out.println("s="+s);
   String []s1 = s.split(" ");
   String s2 = "";

for (int i = 0; i < s1.length; i++) {
     s2 += resolve(arr,s1[i]);
   }
   System.out.println(s2);
   String fin ="";
   for (int i = 0; i < 6; i++) {
     fin += s2.charAt(i);
   }

byte[] br = fin.getBytes();
   for (int i = 0; i < br.length; i++) {
     System.out.print(decimalToHex(br[i]) + "\t");
   }
 }

public static String resolve(char[][] arr,String s1){
   int a = 99;
   int b = 99;
   int a1 = 99;
   int b1 = 99;
   String res = "";
   for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
     for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
       if((arr[i][j] == s1.charAt(0))){
         a = i;
         b = j;
       }else if(arr[i][j] == s1.charAt(1)){
         a1 = i;
         b1 = j;
       }
       if((a != 99) && (b !=99) && (a1 !=99) && (b1 != 99)){
         if(((a1 - a) !=0) && (((b1 - b) !=0))){
           res = "" + arr[a][b1] + arr[a1][b];
         }else if((a1 - a == 0) && (b1 - b != 0)){
           if((b == 4)){
             res = "" + arr[a][0] + arr[a1][b1+1];
           }else if(b1 == 4){
             res = "" + arr[a][b+1] + arr[a1][0];
           }else{
             res = "" + arr[a][b+1] + arr[a1][b1+1];
           }
         }else if((a1 - a !=0 ) && (b1 - b == 0)){
           if((a == 4)){
             res = "" + arr[0][b] + arr[a1+1][b1];
           }else if(a1 == 4){
             res = "" + arr[a+1][b] + arr[0][b1];
           }else{
             res = "" + arr[a+1][b] + arr[a1+1][b1];
           }
         }
       }
     }
   }
   return res;
 }

public static String removeMethod(String s) {
   StringBuffer sb = new StringBuffer();
   int len = s.length();
   for (int i = 0; i < len; i++) {
     char c = s.charAt(i);
     if (s.indexOf(c) ==s.lastIndexOf(c)) {//此字符第一次位置和最后位置一致 即肯定没有重复的直接添加
       sb.append(c);
     } else {//同理 次字符出现过多次
       int fristposition=s.indexOf(c);//次字符第一次出现的位置
       if(fristposition==i){//第一次出现的位置和当前位置一致 即第一次出现添加
         sb.append(c);
       }
     }
   }
   return sb.toString();
 }

public static String decimalToHex(byte decimal) {
   String hex = "";
   while(decimal != 0) {
     int hexValue = decimal ％ 16;
     hex = toHexChar(hexValue) + hex;
     decimal = (byte)(decimal / 16);
   }
   return hex;
 }

//将0~15的十进制数转换成0~F的十六进制数
 public static char toHexChar(int hexValue) {
   if(hexValue <= 9 && hexValue >= 0)
     return (char)(hexValue + '0');
   else
     return (char)(hexValue - 10 + 'A');
 }
}

四、运行结果：

来源：https://blog.csdn.net/Dimpies/article/details/104004838