凯撒密码
- 凯撒密码作为一种最为古老的对称加密体制，通过把字母移动一定的位数来实现加密和解密。明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如，当偏移量是3的时候，所有的字母A将被替换成D，B变成E，因此，位数就是凯撒密码加密和解密的密匙。
凯撒密码的简单demo实现
public class Caesar {
public static void main(String[] args) {
//需要加密的数据
String enc = "bravewh";
//需要解密的数据
String dec = "eudyhzk";
//密匙，即偏移量
int key = 3;
//举例，用来验证统计字符串出各字符出现的字数
String str = "asdasgasdasdad adawdawd1112212ad";
//打印
System.out.println("加密后："+encrypt(enc, 3));
System.out.println("解密后："+decrypt(dec, 3));
}
//加密方法
public static String encrypt(String enc, int key) {
//得到字符串里的每一个字符
char[] array = enc.toCharArray();
for (int i = 0; i < array.length; ++i) {
//字符转换成 ASCII 码值
int ascii = array[i];
//字符偏移，例如 a->b
ascii = ascii + key;
//ASCII 码值转换为 char
char newChar = (char) ascii;
//替换原有字符
array[i] = newChar;
//以上 4 行代码可以简写为一行
//array[i] = (char) (array[i] + key);
}
//字符数组转换成 String
return new String(array);
}
//解密方法
public static String decrypt(String input, int key) {
//得到字符串里的每一个字符
char[] array = input.toCharArray();
for (int i = 0; i < array.length; ++i) {
//字符转换成 ASCII 码值
int ascii = array[i];
//恢复字符偏移，例如 b->a
ascii = ascii - key;
//ASCII 码值转换为 char
char newChar = (char) ascii;
//替换原有字符
array[i] = newChar;
//以上 4 行代码可以简写为一行
//array[i] = (char) (array[i] - key);
}
//字符数组转换成 String
return new String(array);
}
则此时，运行，打印结果为：
加密后：eudyhzk
解密后：bravewh
频率分析法（破解凯撒密码）
- 凯撒密码加密强度太低，只需要用频度分析法即可破解。
- 在任何一种书面语言中，不同的字母或字母组合出现的频率各不相同。而且，对于以这种语言书写的任意一段文本，都具有大致相同的特征字母分布。比如，在英语中，字母 E 出现的频率很高，而 X 则出现得较少。
破解流程
- 统计密文里出现次数最多的字符，例如出现次数最多的字符是是’h’。
- 计算字符’h’到’e’的偏移量，值为 3，则表示原文偏移了 3 个位置。
- 将密文所有字符恢复偏移 3 个位置。
-
注意点：
-
统计密文里出现次数最多的字符时，需多统计几个备选，因为最多的可能是空格或者其他字符，例如下图出现次数最多的字符’#’是空格加密后的字符，’h’才是’e’偏移后的值。
-
解密时要多几次尝试，因为不一定出现次数最多的字符就是我们想要的目标字符，如下图，第二次解密的结果才是正确的。
-
写一个方法，输入一串字符串，获取到出现次数最多的字符，并且知道多少次。用来推算出密匙，即偏移量。
public class Caesar {
public static void main(String[] args) {
//举例，用来验证统计字符串出各字符出现的字数
String str = "asdasgasdasdad adawdawd1112212ad";
//输入一串字符串，获取到出现次数最多的字符，并且知道多少次。
getCount(str);
}
private static void getCount(String str) {
HashMap<String, Integer> hashMap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
String key = String.valueOf(str.charAt(i));
if (!hashMap.containsKey(key)) {
hashMap.put(key, 1);
} else {
int val = hashMap.get(key);
hashMap.put(key, val + 1);
}
}
//将HashMap.entrySet()转换成list
ArrayList<HashMap.Entry<String, Integer>> list = new ArrayList<>(hashMap.entrySet());
//然后通过比较器来实现排序
Collections.sort(list, new Comparator<HashMap.Entry<String, Integer>>() {
@Override
public int compare(HashMap.Entry<String, Integer> e1, HashMap.Entry<String, Integer> e2) {
return e2.getValue().compareTo(e1.getValue());
}
});
for (Map.Entry<String, Integer> lis : list) {
System.out.println("字符 " + lis.getKey() + " 出现了 " + lis.getValue() + " 次。");
}
}
则此时，运行，打印结果为：
字符 a 出现了 9 次。
字符 d 出现了 8 次。
字符 1 出现了 4 次。
字符 s 出现了 4 次。
字符 2 出现了 3 次。
字符 出现了 2 次。
字符 w 出现了 2 次。
字符 g 出现了 1 次。
中场休息，总结写博文时获取到的一些小知识
- 在Android Studio中，要运行main( ) 方法，只需要自定义一个类，然后在类里面写好main方法，就可以右键选择Run 'xxxClass.main() '即可。
- 简书markdown语法里面强行换行方法就是加上< /br>，只因还不知怎么可以原样显示< /br>，而不是被markdown当成语法解析掉，所以在里面多了空格。而且首行缩进的方法是，通过 “ shift + 空格键 ” 将搜狗输入法变成圆角拼音，再按两次空格键即可。还有，水平分割线的语法是 *** 。
对称加密
对称加密
- 加密和解密都使用同一把秘钥，这种加密方法称为对称加密，也称为单密钥加密。**简单理解就是，加密解密都是同一把钥匙。
对称加密常用算法
- DES —— 数据加密标准，是一种使用密钥加密的块算法。
- 3DES —— 三重数据加密算法，块密码的通称。它相当于是对每个数据块应用三次 DES 加密算法。
- AES —— 在密码学中又称 Rijndael 加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的 DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。
