维吉尼亚密码(Vigenere Cipher)

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无论是移位密码还是代换密码，一旦秘钥被选定，则每个字母对应的数字都被加密变换成对应的唯一数字。我们称这种为单表代换密码，而本篇讲的是一种多表代换密码。

定义

设m是一个正整数，定义P=C=K=(Z₂₆)^m，对任意的秘钥K=(k₁,k₂,k₃…k_m)定义
E_k(x₁,x₂,x₃…x_m)=(x₁+k₁,x₃+k₂…x_m+k_m)和D_k(y₁,y₂…y_k)=(y₁-k₁,y₂-k₂…y_m-k_m)

以上所有的运算都是在Z₂₆上进行。

对应于之前的字母表，则每个密钥K相当于一个长度为m的字符串，称为密钥字。维吉尼亚密码一次加密m个名文字母。

维吉尼亚密码的密钥空间大小为26^m，所以即使m的值很小，使用穷尽密钥也需要很长的时间。一般来说，多表代换密码比单表代换密码更为安全一些。

举个栗子

假设m=6,密钥字为CIPHER,其对应于如下的数字串（2,8,15,7,4,17），要加密的明文为：encode and decode,秘钥为mykey

代码实现

package com.slp.cryptography;

/**
 * @ClassName VigenereCipher
 * @Description 维吉尼亚密码
 * @Author sanglp
 * @Date 2020/11/30 15:55
 * @Version 1.0
 **/
public class VigenereCipher {
    
    
    static int [] arr = {
    
    12,24,10,4,24};
    public static void main(String[] args) {
    
    
        encrypt("encodeanddecode");
        decrypt("QLMSBQYXHBQAYHC");
    }

    /**
     * 加密函数
     * @param resource
     */
    public static void encrypt(String resource){
    
    
        char [] souarr = resource.toUpperCase().toCharArray();
        int len = arr.length;//密钥串的长度
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for(int i=0;i<souarr.length;i++){
    
    
            int temp =(souarr[i]-'A'+arr[i%len])%26<0?(souarr[i]-'A'+arr[i%len])%26+26:(souarr[i]-'A'+arr[i%len])%26;
            result.append((char)('A'+temp));
        }
        System.out.println(result.toString());
    }

    /**
     * 解密函数
     * @param resource
     */
    public static void decrypt(String resource){
    
    
        char [] souarr = resource.toUpperCase().toCharArray();
        int len = arr.length;//密钥串的长度
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for(int i=0;i<souarr.length;i++){
    
    
            int temp =(souarr[i]-'A'-arr[i%len])%26<0?(souarr[i]-'A'-arr[i%len])%26+26:(souarr[i]-'A'-arr[i%len])%26;
            result.append((char)('A'+temp));
        }
        System.out.println(result.toString());
    }
}