代换密码（Substitution Cipher）

转载请著明出处

定义

令P=C=Z₂₆，K是由26个数字0,1，…25的所有可能的置换组成，对任意的π∈K，定义e_π(x)=π(x)和d_π(y)=π^-1(y),这里的π^-1表示置换π的逆置换。

与上一节移位密码相比，移位密码的加密和解密都是代数运算，但是在代换密码的情形下，可简单将加密和解密过程直接看做是一个字母表上的置换。

因为代换密码比较简单，将不做过多的介绍，需要注意的是代换密码的秘钥空间大小是26!>4.0×10²⁶是一个很大的数，因此采用暴力攻击方式即使在计算机上也是不可能的，但是并不是说代换密码不可被破解，使用其他的密码分析方法，代还密码还是可以被攻破。

举个栗子

试用代换密码加密下列明文：

we will meet at midnight,

其中π在Z₂₆上的置换如下

先从如下字母表中获得每个字母对应的数字

可得到：

22 4 22 8 11 11 12 4 4 19 0 19 12 8 3 13 8 6 7 19

从置换中可得密文数为：

10 7 10 25 1 1 12 7 7 12 23 12 19 28 0 18 28 14 6 12

从字母表中检索可得密文为：

KHKZ BBTH HMXM TZAS ZOGM

代码实现

package com.slp.cryptography;


import java.util.Arrays;

/**
 * @ClassName SubstitutionCipher
 * @Description 代换密码
 * @Author sanglp
 * @Date 2020/11/30 11:24
 * @Version 1.0
 **/
public class SubstitutionCipher {
    
    
    static  int[] arr = {
    
    23,13,24,0,7,15,14,6,25,16,22,1,19,18,5,11,17,2,21,12,20,4,10,9,3,8};
    static  int[] arr2 = new int[26];
    public static void main(String[] args) {
    
    
        init();
        enCrypt("wewillmeetatmidnight");
        deCrypt("KHKZBBTHHMXMTZASZOGM");
    }

    /**
     * 加密 代还密码需要先初始化一个代换表 在此我们用数组来表示
     * @param resource
     */
    private static void enCrypt(String resource){
    
    
        char[] chararr = resource.toUpperCase().toCharArray();
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for(int i=0;i<chararr.length;i++){
    
    
           result.append( (char) ('A'+arr[chararr[i]-'A']));
        }
        System.out.println(result);
    }

    /**
     * 解密
     * @param resource
     */
    private static void deCrypt(String resource){
    
    
        char[] chararr = resource.toUpperCase().toCharArray();
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for(int i=0;i<chararr.length;i++){
    
    
            result.append( (char) ('A'+arr2[chararr[i]-'A']));
        }
        System.out.println(result);
    }

    /**
     * 初始化逆置换矩阵
     */
    private static void init(){
    
    
        for(int i=0;i<26;i++){
    
    
            arr2[arr[i]]=i;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr2));
    }
}