（3）Vigenere密码算法的Java实现

来源：互联网发布：连接视频的软件编辑：程序博客网时间：2024/04/29 07:58

Vigenère密码是多表代换密码中的一种，其思想是：明文的每个字母使用不同k的凯撒加密。
我们可以构造一个维吉尼亚密码表的矩阵，最左边为密钥字母，最上面为明文，加密过程很简单：给定密钥字母x和明文字母y，密文字母为位于x行和y列的字母。
其实，如果假设能被加密的字符有N个，如果把这N个字符建成一个环，那么加密过程就是模N的过程，即，C(i)=(K(i)+P(i))modN，其中K、C、P分别代表的是密钥空间、密文空间、消息（明文）空间。
根据维吉尼亚密码算法，编写相应Java程序：

public class Vigenere {    /**大写字母表**/    static String alpha="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";    /**     * 处理密钥     * @param str 字符串     * @param K 密钥     * @return 与str长度相等的密钥字符串     */    public static String dealK(String str,String K){           K=K.toUpperCase();// 将密钥转换成大写        K=K.replaceAll("[^A-Z]", "");//去除所有非字母的字符          StringBuilder sb=new StringBuilder(K);        String key="";        if(sb.length()!=str.length()){             //如果密钥长度与str不同，则需要生成密钥字符串            if(sb.length()<str.length()){                //如果密钥长度比str短，则以不断重复密钥的方式生成密钥字符串                while(sb.length()<str.length()){                    sb.append(K);                }            }            //此时，密钥字符串的长度大于或等于str长度            //将密钥字符串截取为与str等长的字符串            key=sb.substring(0, str.length());        }        return key;    }    /**     * 根据vigenere密码算法对明文进行加密     * @param P 明文     * @param K 密钥     * @return 密文     */    public static String encrypt(String P,String K){        P=P.toUpperCase();// 将明文转换成大写        P=P.replaceAll("[^A-Z]", "");//去除所有非字母的字符           K=dealK(P,K);        int len=K.length();        StringBuilder sb=new StringBuilder();        for(int i=0;i<len;i++){            int row=alpha.indexOf(K.charAt(i));//行号            int col=alpha.indexOf(P.charAt(i));//列号            int index=(row+col)%26;            sb.append(alpha.charAt(index));        }        return sb.toString();           }    /**     * 根据vigenere密码算法对密文进行解密     * @param C 密文     * @param K 密钥     * @return 明文     */    public static String decrypt(String C,String K){        C=C.toUpperCase();// 将密文转换成大写        C=C.replaceAll("[^A-Z]", "");//去除所有非字母的字符           K=dealK(C,K);        int len=K.length();        StringBuilder sb=new StringBuilder();        for(int i=0;i<len;i++){            int row=alpha.indexOf(K.charAt(i));//行号            int col=alpha.indexOf(C.charAt(i));//列号            int index;            if(row>col){                index=col+26-row;            }else{                index=col-row;            }            sb.append(alpha.charAt(index));        }        return sb.toString();         }    public static void main(String args[]){        String P="explanation";        String K="leg";        String C=encrypt(P,K);        System.out.println("密文："+C);        System.out.println("明文："+decrypt(C,K));    }}

运行程序，结果如下：
密文：PBVWETLXOZR
明文：EXPLANATION

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