凯撒密码原理

凯撒密码的加密代换和解密代换分别为
$c=E_k(m)=m+3(mod26)$ $0<=m<=25$
$m=D_k(c)=c-3(mod26)$ $0<=c<=25$
其中，3是加解密使用的密钥，即$k=3$，加密时，每个字母向后移3位（循环移位，字母$x$移到$a$，$y$移到$b$，$z$移到$c$）。解密时，每个字母向前移3位（循环移位）

移位变换

移位变换的加解密分别是
$c=E_k(m)=m+k(mod26)$ $0<=m,k<=25$
$m=D_k(c)=c-k(mod26)$ $0<=c,k<=25$

仿射变换

仿射变换的加解密分别是
$c=E_{a,b}(m)=am+b(mod26)$
$m=D_{a,b}(c)=a^{-1}(c-b)(mod26)$
其中，$a,b$是密钥，为满足$0<=a,b<=25$和$gcd(a,26)=1$的整数，其中$gcd(a,26)$表示$a,26$的最大公因子，$gcd(a,26)=1$表示$a$和$26$是互素的，$a^{-1}$表示$a$的逆元，即$a^{-1}\ast a=1mod26$

代码实现

package com.cqu;

public class KaiSaEncryptionTest {
    public static void main(String args[]) {
        String input = "Hello World";
        Integer key = 3;
        String c1 = encryptionByKasStra(input);
        System.out.println(c1);
        String p1 = decryptByKasStra(c1);
        System.out.println("解密后的明文为: " + p1);
    }

    /**
     * 凯撒加密
     */
    private static String encryptionByKasStra(String input) {
        char[] inputArray = input.toCharArray();
        StringBuilder cipherText = new StringBuilder();
        for (char ia : inputArray) {
            int b = ia;
            b = (b + 3);
            char newb = (char) b;
            cipherText.append(newb);
        }
        return cipherText.toString();
    }

    /**
     * 凯撒解密
     */
    private static String decryptByKasStra(String cipherText) {
        char[] cipherArray = cipherText.toCharArray();
        StringBuilder plainText = new StringBuilder();
        for (char ca : cipherArray) {
            int m = ca;
            m = m - 3;
            char newm = (char) m;
            plainText.append(newm);
        }
        return plainText.toString();
    }
}
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