数值与字符串转换算法

很多场景需要将数据库记录主键发送到前端，对于递增或趋势递增的主键很容易被恶意用户推测出来，因此需要一种可逆性的算法能够将数值型与字符串进行互换。

方案一（数组）、
1.随机生成一个种子（[1-9]内的正整数）

int seed = new Random().nextInt(10); // 0要排除掉

2.随意一个十进制的数值，每一位都是有[0-9]组成的，所以[0-9] * seed = [0-81]，因此我们需要至少82个不重复的字符

'u','4','+','1','2','I','B','U','x','z','@','c','M','G','f','<','b','(','O','T','H','=','C','D','$','&','p','d','m','o','i','n','a','Z','_','s','3','^','*','P','8','%','/','l','F','R','r','A','9','y','v','.','#','N','g','e','>',')','t','!','5','7','`','?','h','V','S','Q','0','X','K','j','W','J','q','w','|','E','6','k','L','Y'

3.以数值【52337610997641216】举例说明，假设seed取值为3
数值–>字符串

5	2	3	3	7	6	1	0	9	9	7	6	4	1	2	1	6
5*seed	2*seed	3*seed	3*seed	7*seed	6*seed	1*seed	0*seed	9*seed	9*seed	7*seed	6*seed	4*seed	1*seed	2*seed	1*seed	6*seed
15	6	9	9	21	18	3	0	27	27	21	18	12	3	6	3	18
<	B	z	z	=	O	1	u	d	d	=	O	M	1	B	1	O

最终得到字符串：

字符串–>数值

<	B	z	z	=	O	1	u	d	d	=	O	M	1	B	1	O
15	6	9	9	21	18	3	0	27	27	21	18	12	3	6	3	18
15/seed	6/seed	9/seed	9/seed	21/seed	18/seed	3/seed	0/seed	27/seed	27/seed	21/seed	18/seed	12/seed	3/seed	6/seed	3/seed	18/seed
5	2	3	3	7	6	1	0	9	9	7	6	4	1	2	1	6

最终还原数值：52337610997641216

优点：算法简单
缺点：1.一次转换中，相同的数值对应的字符相同，容易让恶意用户推测出算法；2.种子只有9个取值，因此一个数值最多只有9种组合方式，第十次一定会出现重复。

一定要保证随意两个数相乘的最大值要小于等于不重复的字符个数。因为如果最大值大于字符个数，就会出现两个数对应同一个字符，在字符串反转为数值就可能出现错误（当然可以增加标识为，但是会导致字符串边长切算法更复杂，而且我们也没有这么多不重复的英文字符可用）

方案二（环路）、
方案二主要针对方案一的缺点进行改进。
1.还是用方案一中的82个字符组合，只不过在方案一是数组格式，方案二我们改进成环，将82个字符收尾相连组成一个环路。

2.生成种子
由于82个字符都不重复，[0-81]范围内的正整数都可以作为种子

int seed = new Random().nextInt(82);

3.以数值【52337610997641216】举例说明，假设seed取值为45
n = 1 --> offset1 = seed + number(1);
n > 1 --> offset(n) = offset(n-1) + number(n)

数值–>字符串

5	2	3	3	7	6	1	0	9	9	7	6	4	1	2	1	6
(45+5)%82	(50+2)%82	(52+3)%82	(55+3)%82	(58+7)%82	(65+6)%82	(71+1)%82	(72+0)%82	(72+9)%82	(81+9)%82	(90+7)%82	(97+6)%82	(103+4)%82	(107+1)%82	(108+2)%82	(110+1)%82	(111+6)%82
50	52	55	58	65	71	72	72	81	8	15	21	25	26	28	29	35
v	#	e	t	V	j	W	W	Y	x	<	=	&	p	m	o	s

最终得到字符串：v#etVjWWYx<=&pmos

字符串–>数值
n = 1 --> val(1) = index(1) - seed;
n > 1 --> val(n) = index(n) - index(n-1);

v	#	e	t	V	j	W	W	Y	x	<	=	&	p	m	o	s
50	52	55	58	65	71	72	72	81	8	15	21	25	26	28	29	35
50-45	52-50	55-52	58-55	65-58	71-65	72-71	72-72	81-72	90-81	15-8	21-15	25-21	26-25	28-26	29-28	35-29
5	2	3	3	7	6	1	0	9	9	7	6	4	1	2	1	6

最终还原数值：52337610997641216

优点：改进了方案一中的两个缺点
缺点：如果数组中有0，则相邻两位字符相同

方案三（环路+m）、
方案三主要针对方案二的缺点进行改进。假设m=1

n = 1 --> offset1 = seed + number(1) + m;
n > 1 --> offset(n) = offset(n-1) + number(n) + m

数值–>字符串

5	2	3	3	7	6	1	0	9	9	7	6	4	1	2	1	6
(45+5)%82+1	(51+2)%82+1	(54+3)%82+1	(58+3)%82+1	(62+7)%82+1	(70+6)%82+1	(77+1)%82+1	(79+0)%82+1	(80+9)%82+1	(90+9)%82+1	(100+7)%82+1	(108+6)%82+1	(115+4)%82+1	(120+1)%82+1	(122+2)%82+1	(125+1)%82+1	(127+6)%82+1
51	54	58	62	70	77	79	80	8	18	26	33	38	40	43	45	52
.	g	t	`	K	E	k	L	x	O	p	Z	*	8	l	R	#

最终得到字符串：v#etVjWWYx<=&pmos

字符串–>数值
n = 1 --> val(1) = (index(1) - 1) - seed;
n > 1 --> val(n) = (index(n) - 1) - index(n-1);

.	g	t	`	K	E	k	L	x	O	p	Z	*	8	l	R	#
51	54	58	62	70	77	79	80	8	18	26	33	38	40	43	45	52
(51-1)-45	(54-1)-51	(58-1)-54	(62-1)-58	(70-1)-62	(77-1)-70	(79-1)-77	(80-1)-79	(8+82-1)-80	(18-1)-8)	(26-1)-18	(33-1)-26	(38-1)-33	(40-1)-38	(43-1)-40	(45-1)-43	(52-1)-45
5	2	3	3	7	6	1	0	9	9	7	6	4	1	2	1	6

最终还原数值：52337610997641216

优点：改进了方案而中的缺点

方案四（checksum）、
以上三个方案都能一定程度上防止恶意用户所以输入字符串，但是可能会出现恶意用户输入的字符串正好能转换为一个数值。因此需要增加一个冗余校验，考虑到复杂度和冗余字符串长度，这里采用类似checksum的冗余校验方案。
number % 82生成随机seed，然后将seed对应下标下的字符加到最终字符串中。然后在字符串转换为数值后，将数值整除82，再获取相应下标的字符串，最终进行比对。