Android实现信息安全中维吉尼亚密码技术

人们在单一恺撒密码的基础上扩展出多表密码，称为“维吉尼亚”密码。是法国密码学家维吉尼亚在1586年提出的一种多表替代密码，维吉尼亚密码引入了“密钥”的概念，即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换，以此来对抗字频统计。

下面就让我们来用安卓技术，在Android平台上进行加解密的实现：

首先进行创建一个项目，其加密布局文件代码如下图所示，

其中textView_inform用于显示加解密类型,relative_miyue_ptc用于添加密钥所使用的组件，et_plainttext为明文，即要加密的字符，btn_plainttexttociphertext按钮是实现点击事件

<TextView
android:id="@+id/textView_inform"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignParentTop="true"
android:text="对象类型" />
<RelativeLayout
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:id="@+id/relative_miyue_ptc"
android:layout_below="@+id/textView_inform"
>
</RelativeLayout>
<EditText
android:id="@+id/et_plaintext"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignLeft="@+id/textView_inform"
android:layout_alignParentBottom="true"
android:ems="10"
android:hint="这是明文..."
android:inputType="textMultiLine"
android:textColor="#007700" >
<requestFocus />
</EditText>
<Button
android:id="@+id/bn_plaintexttociphertext"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignRight="@+id/textView_inform"
android:layout_below="@+id/textView_inform"
android:layout_marginTop="18dp"
android:alpha="0.8"
android:background="@drawable/upomp_bypay_btn_big_bg_click"
android:text="加密" />

解密布局文件和加密类似，仅仅是按钮上显示的字符不同，在这就不贴出来了。

下面来实现加密过程：

//维吉尼亚加密方式
et_plaintext.setText(str_isctp); //将从解密界面传来的数据放置到文本编辑框中
System.out.println("选择的是" + passIntent.x + "\t" + passIntent.y+ " :"+passIntent.name_intent);
//绑定布局文件
RelativeLayout relative=(RelativeLayout) findViewById(R.id.relative_miyue_ptc);
//添加密钥组件，用于输入密钥
final EditText et_miyue=new EditText(this);
et_miyue.setId(24);
et_miyue.setHint("请输入密钥...");
et_miyue.setSingleLine(true);
relative.addView(et_miyue);

/////////////////////////////////////////////
bn_plaintexttociphertext.setOnClickListener(new OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
if (v.isPressed())// 加密
{
// 获取密钥和明文
String miyue = et_miyue.getText().toString();
String str_p = et_plaintext.getText().toString();
char[] miyue_c = null;
char[] str_p_char = null;
int k = 0;
if (miyue.isEmpty()||str_p.isEmpty())
{
Toast.makeText(Result_PTC.this, "请输入密钥或明文...",1).show();
}
else
{
try
{
miyue_c = miyue.toCharArray();
str_p_char = str_p.toCharArray();
}
catch (Exception e) {
System.out.println("Exception");
}
int len = str_p_char.length;
int len_miyue_c = miyue_c.length;
int i_miyue=0;
for (int j = 0; j < len; j++)
{

if (str_p_char[j] >= 'a'&& str_p_char[j] <= 'z')
{
k = miyue_c[i_miyue%len_miyue_c] - 'a';
i_miyue++;
int value_ascii = (((str_p_char[j]-'a'+k))%26)+'a';
str_p_char[j] = (char) (value_ascii);
}
else
{
str_p_char[j] = str_p_char[j];
}

}
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < len; i++)
{
sb.append(str_p_char[i]);
}
str_p = sb.toString();
et_plaintext.setEnabled(true);
Toast.makeText(Result_PTC.this,"已加密...", Toast.LENGTH_SHORT).show();
// 创建一个意图
Intent intent = new Intent(Result_PTC.this,Result_CTP.class);
// 传递自定义数据
// 第一种传值方式,创建一个Bundle对象
// 传递自定义数据
PassIntent passIntent = new PassIntent();
passIntent.id_opt = id_opt;
passIntent.x = ptc_x;
passIntent.y = ptc_y;
passIntent.name_intent = ptc_name_intent;
passIntent.str_ptc = str_p;
intent.putExtra("passIntent",passIntent);
// 启动另外一个Activity
startActivity(intent);
finish();

}
}
}

});
}

下面是解密方式的源代码：

//维吉尼亚解密方式

System.out.println("选择的是" + passIntent.x + "\t" + passIntent.y+ " :"+passIntent.name_intent);
et_ciphertext.setText(str_isptc);
//绑定布局文件
RelativeLayout relative=(RelativeLayout) findViewById(R.id.relative_miyue_ctp);
//添加密钥组件，用于输入密钥
final EditText et_miyue=new EditText(this);
et_miyue.setId(25);
et_miyue.setHint("请输入密钥...");
et_miyue.setSingleLine(true);
relative.addView(et_miyue);
bn_ciphertexttoplaintext.setOnClickListener(new OnClickListener()
{
@Override
public void onClick(View v)
{
if (v.isPressed())// 解密
{
String miyue=et_miyue.getText().toString();
String str_c = et_ciphertext.getText().toString();
char []miyue_c=null;
char []str_c_char = null;
int k=0;
if(miyue.isEmpty()||str_c.isEmpty())
{
Toast.makeText(Result_CTP.this, "请输入密钥或密文...",1).show();
}
else
{
try
{
miyue_c=miyue.toCharArray();
str_c_char=str_c.toCharArray();
}
catch(Exception e)
{
System.out.println("Exception");
}
int len=str_c_char.length;
int len_miyue_c=miyue_c.length;
int i_miyue=0;
for(int j=0;j<len;j++)
{
//输出得到的字符串，也就是从文本编辑框得到的密文
//System.out.println("str_c_char["+j+"]:"+str_c_char[j]);
//对明文进行加密
if(str_c_char[j]>='a'&&str_c_char[j]<='z')
{
k=miyue_c[i_miyue%len_miyue_c]-'a';
//System.out.println("miyue_c["+i_miyue+"]:"+miyue_c[i_miyue%len_miyue_c]);
i_miyue++;
int temp=(str_c_char[j]-'a')-k;
if(temp>=0)
{
int value_ascii=((temp)%26)+'a';
str_c_char[j]=(char) (value_ascii);
}
else
{
int value_ascii=((temp+26)%26)+'a';
str_c_char[j]=(char) (value_ascii);
}
}
}
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for(int i = 0; i <len; i++)
{
sb. append(str_c_char[i]);
}
str_c = sb.toString();
System.out.println("解密后的字符串："+str_c);
et_ciphertext.setEnabled(true);
Toast.makeText(Result_CTP.this, "已解密...",Toast.LENGTH_SHORT).show();
///////直接转入到加密后的文件中
//创建一个意图
Intent intent=new Intent(Result_CTP.this,Result_PTC.class);

//传递自定义数据
//第一种传值方式,创建一个Bundle对象
//传递自定义数据
PassIntent passIntent=new PassIntent();
passIntent.id_opt= id_opt;
passIntent.x=ctp_x;
passIntent.y=ctp_y;
passIntent.name_intent=ctp_name_intent;
passIntent.str_ctp=str_c;
intent.putExtra("passIntent", passIntent);
//启动另外一个Activity
startActivity(intent);
finish();
}
}
}
});
}

代码中PassIntent是一个接口类，页面之间数据的传递，读者可以直接使用Intent传值的其他几种方式代替。

下面为加解密效果图：



图1 密钥及要加密的文本



图2 加密后的文本显示



图 3 还原后的文本显示

以上就是对维吉尼亚密码加解密方式的实现，其具体原理可参见：信息安全技术中的维吉尼亚加密技术