JAVA加密系列（四）- 位运算加密

JAVA加密系列（四）- 位运算加密

位运算介绍

程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的。位运算就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作。位运算虽说是语言的基础，但是应用层基本很少有涉及到此，很多开发同学可能了解的不是蛮清楚，本文只对算法用的位运算做一个简单介绍，其他运算符将一笔带过，感兴趣的可以在好好的深入学习一下

"^" 异或运算

相同为0 不同为1

例子 2^3=1

0010^0011=0001

"&" 与运算

只要有一个为0，就为0

例子 2&3=2

0010&0011=0010

">>>" 无符号右移

10进制转二进制的时候，因为二进制数一般分8位、 16位、32位以及64位 表示一个十进制数，所以在转换过程中，最高位会补零。
在计算机中负数采用二进制的补码表示，10进制转为二进制得到的是源码，将源码按位取反得到的是反码，反码加1得到补码
二进制的最高位是符号位，0表示正，1表示负。

其他算法符 "|"、"~"、">>"、"<<"...感兴趣自己研究

使用异或写对称性加密

虽然安全性相对来说没有AES等高，但是优点也是异常突出，加密速度比单向加密都快，消耗的性能非常的小。

public class SecurityUtil {

    public static void main(String[] args) {
        //字符串编码
        System.out.println("编码结果:"+encrypt("hello world"));
        //字符串解码
        System.out.println("编码结果:"+dencrypt("KSFaWC4VMl9GXA=="));
    }


    private final static byte[] ENCRYPT_VAL = {
            65, 68, 54, 52, 65, 53, 69, 48,
            52, 56, 57, 57, 69, 56, 56, 69,
            68, 48, 70, 55, 70, 50, 49, 51,
            65, 52, 68, 69, 54, 65, 53, 48
    };

    /**
     * 加密
     *
     * @param str
     * @return
     */
    public static String encrypt(String str) {
        byte[] bytes = str.getBytes();
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
            bytes[i] = (byte) (bytes[i] ^ ENCRYPT_VAL[i % ENCRYPT_VAL.length]);
        }
        return new String(Base64.getEncoder().encode(bytes));
    }

    /**
     * 解密
     *
     * @param str
     * @return
     */
    public static String dencrypt(String str) {
        byte[] bytes = Base64.getDecoder().decode(str);
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
            bytes[i] = (byte) (bytes[i] ^ ENCRYPT_VAL[i % ENCRYPT_VAL.length]);
        }
        return new String(bytes);
    }
}
log
编码结果:KSFaWC4VMl9GXA==
编码结果:hello word

使用位运算对MD5加密进行魔改

以下只是一个例子，抛转引玉以下，大家可以随意魔改，加密和验证的逻辑一致即可

public class MD5Util {
    public static void main(String[] args) {
        //字符串编码
        System.out.println("编码结果:"+encryptMD5("hello world"));
    }

    /**
     * 16进制字符
     */
    static String[] chars ="如果我没有眼睛，我也一定可以看见你迷人的美丽".split("");

    public static String encryptMD5(String str){
        try {
            byte[] bytes=str.getBytes();
            MessageDigest messageDigest=MessageDigest.getInstance("MD5");
            messageDigest.update(bytes);
            bytes = messageDigest.digest();
            // digest()最后确定返回md5 hash值，返回值为8位字符串。因为md5 hash值是16位的hex值，实际上就是8位的字符
            StringBuffer sb = new StringBuffer();
            for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {

                // 一个字节对应两个字符
                byte x = bytes[i];
                // 取得高位
                int h = 0x0f & (x >>> 4);
                // 取得低位
                int l = 0x0f & x;
                sb.append(chars[h]).append(chars[l]);
            }
            return sb.toString();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

}
log
编码结果:果没眼，有看见如以眼我定眼如见一定没我看可我有果看见看没也以见有

源码下载

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详情文章

• JAVA加密系列（一）- Base64与单向加密算法MD5、SHA、HMAC
• JAVA加密系列（二）- 对称加密算法 DES、AES
• JAVA加密系列（三）- 非对称加密算法 RSA、DSA
• JAVA加密系列（四）- 位运算加密

结语

本次仅仅整理了各种算法的基本使用，后面有时间在来发布后续的各种算法的原理