javascript实现playfair和hill加密算法

期末到期末，补习信息安全概论的作业。碰巧遇到了经典的密码算法playfair算法和hill算法，用javascript语言实现很有意思。一边编码一边查百度，顺便有个不错的javascript基础教程。

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Playfair密码(英文：Playfair密码或Playfair square)是一种替代密码。按照一张5*5平方的码表，表中有25个字母排列。对于英语中的26个字母，最常用的Z被移除以形成密码列表。

实施思路：

1.编译密码列表

密钥是一个单词或短语，密码表是根据用户给出的密钥整理出来的。如果有重复的字母，后面的重复字母可以去掉。

比如钥匙疯狗，可以编程为

c O H M T R G I N U A B J P V Y E K Q W F L S X复制代码如下：/**函数：编译密码表**参数：key(去掉空格和大写后)* *返回：密码表*/函数create key(key){//字母数组varallchars=['a '，' B '，' c '，' D '，' E '，' F '，' G '，' H '，' I '，' J '，' L '，' M '，' N '//变量keychars获取字母在字母列表中的位置，并删除ikeychars.lengthI){ var index=all chars . indexof(key chars[I])；if(index-1){ all chars . splice(index，1)；} }//将keychar中的字母插入(var I=keycars)的字母表中。长度-1；I=0；I-){ all chars . unshift(key chars[I])；}//将第一列中的keychars插入(var I=0；i5；I){ for(var j=0；j5；j){ key[j][I]=all chars[I * 5j]；} }}

考虑到在密码表中插入键码时需要删除重复字符和z，设计算法如下：

复制代码代码如下：/**函数：删除字符串中重复的字母**参数：待处理的字符串* *返回：已处理的字符串*/函数删除重复的(str) {var result=[]，tempstr=var arr=str . split(')；//将字符串分成数组//arr . sort()；//排序为(var I=0；一、长度；I){ var repeatBack=true；//变量的设计是为了保证字符串前部不存在相同的字符，因为下面的算法只能保证连接在一起的相同字符是for(var j=0；jresult.lengthj){ if(arr[I]==result[j])repeat back=false；} if(arr[i]！==tempStr repeatBack){ result . push(arr[I])；tempStr=arr[I]；}else{继续；} }返回result . join(“”)；//将数组转换为字符串}

2、完成明文

用纯文本每两个字母做一对。如果旁边有两个相同的字母或者最后一个字母是单个的，就插入一个字母x，最初的编码考虑不周，字母数量强烈拒绝单数，导致用户体验不佳。

var k=document . getelementbyid(' key chars '). value . touppercase()。替换(/\ s/ig ' ')；明文去掉空格并转换为大写。

3.写密文

明文加密规则(来自百度):1)如果p1 p2在同一行，对应的密文c1 c2就是靠近p1 p2右端的字母。其中第一列被视为最后一列的右侧。例如，根据上表，ct对应于oc2。如果p1 p2在同一列，对应的密文c1 c2就是紧接p1 p2下面的字母。其中第一行被认为是最后一行的下部。3)如果p1 p2不在同一行或同一列，c1 c2为p1 p2确定的矩形另外两个角的字母(至于水平替换还是垂直替换，提前预约或者自己试试)。根据上表，wh对应tk或kt。比如根据上表，有生命、有希望的明文可以排序为where there是li fe th er ei sh op ex然后密文是cm yg kg lm mb wf的kt yg wo ok gy nl hj，密文大写，再排列成几个字母的组。例如，一组五个是KTYGW OOKGY NLHJO FCMYG KGLMM BWF4。解密时，将密钥填充在一个5*5的矩阵中(去掉重复的字母和字母Z)，矩阵中其他未使用的字母依次填充在矩阵的剩余位置，根据替换矩阵从密文中得到明文。往相反的方向走。实现效果如图：

小山

希尔密码是基于基本矩阵理论的替代密码。按照一张5*5平方的码表，表中有25个字母排列。对于英语中的26个字母，最常用的Z被移除以形成密码列表。

实施思路：

1.编写alphabet varchars=['a '，' b '，' c '，' d '，' e '，' f '，' g '，' h '，' I '，' j '，' k '，' l '，' m '，' n '，2，随机生成密钥

复制代码代码如下：/**函数：随机生成密钥* * Return:密钥矩阵*/函数randomCreateKey(){ //随机生成0到26的数字进行(var I=0；i3；I){ for(var j=0；J3；J) {key [I] [j]=数学。圆(数学。random () * 100&)}}} 3、密钥码，根据自动生成的密钥，对明文进行处理：

复制代码如下：/**函数：hill算法**参数：长度倍数为3的大写数组* *返回：加密字符串*/函数hill(p){ //大写字母密文var res=//算出遍历字符串的总次数。var round=math . round(p . length/3)；//的句柄(var b=0；broundB ){ //明文3var tem3=var temparr 3=[]；var Sumarr 3=[]；for(var I=0；i3；I){ temp 3=p . shift()；for(var j=0；jchars.lengthj){ if(temp 3[I]==chars[j])temparr 3[I]=j；} }//计算(var I=0；i3；I){ for(var j=0；J3；j){ Sumarr 3[I]=(temparr 3[j]* key[I][j])& amp；} }//获取字母表中字符的对应索引(var I=0；i3；I){ RES=chars[Sumarr 3[I]]；} }返回res};

实现效果如图：

上述算法都有缺点：

1.面向过程的高耦合设计

2、嵌套循环过多，算法效率有待优化

3.它没有考虑到可能出现的情况，比如没有处理用户输入的非字母字符。

总结：

学了一段时间的《信息安全概论》这门课程，对信息安全的理解也只能是这样。信息安全是一个非常有趣的课题。遇到一些问题的时候，尽量多思考，多动手，多使用。同时要加强数学基础的积累，巩固js基础，拓宽知识面。这条路还有很长的路要走。