vs做网站开发吗,浏览器观看的视频怎么下载,中国水电建设集团港航建设有限公司网站,网站的建设与板块最近在研究加密算法#xff0c;发现异或操作在加密算法中用途特别广#xff0c;也特别好用。下面以Java语言为例#xff0c;简单记录一下异或操作#xff0c;以及在算法中的使用#xff0c;包括常用的OTP算法。
一#xff0c;异或操作特征
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最近在研究加密算法发现异或操作在加密算法中用途特别广也特别好用。下面以Java语言为例简单记录一下异或操作以及在算法中的使用包括常用的OTP算法。
一异或操作特征
1 相同出0不同出1
换种说法是无进位进行相加 0 ^ 0 0 0 ^ 1 1 1 ^ 0 1 1 ^ 1 0 比如 101011 ^ 110101 011110 即直接相加不需要关心进位 2 N ^ 0 N (任何数异或上0都是自己)
可以用无进位相加来进行理解
3N ^ N 0 (因为二进制是一样的相同出0)
4异或符合 交换律 和 结合律 a ^ b b ^ a (a ^ b) ^ c a ^ (b ^ c) 5自反性 a ^ b cc ^ b a即对同一个数字进行两次异或结果将回到最初的状态。 由此通过明文和密钥异或得到的密文再通过将密文和相同密钥再次异或操作得到明文。 二算法应用
1冒泡算法
冒泡排序中使用异或的方式交换数据的方式
public static void swap(int[] arr, int i, int j) {// 使用异或的方式进行交换arr[i] arr[i] ^ arr[j];arr[j] arr[i] ^ arr[j];arr[i] arr[i] ^ arr[j];
}解析 arr[i] A; arr[j] B; (1) arr[i] arr[i] ^ arr[j]; arr[i] A ^ B; (2) arr[j] arr[i] ^ arr[j]; arr[j] A ^ B ^ B A ^ 0 A (3) arr[i] arr[i] ^ arr[j]; arr[i] A ^ B ^ A A ^ A ^ B 0 ^ B B 最后结果 arr[i] B; arr[j] A; 2力扣算法实例1
有一堆数字里面有一个数字的个数是奇数其他数字的个数都是偶数打印出这个奇数
public static void printOddNum1(int[] arr) {// 让这个数和所有的数进行异或int eor 0;for (int num : arr) {eor ^ num;}// 最后出来就是那个奇数个的数System.out.println(eor);
}解析 1、无论异或的顺序是什么样的最后的结果都是一样的 2、当两个相同的数进行异或结果就是0当0和一个数进行异或结果就是这个数 3、所以异或到最后得到的那个数就是那个奇数 3力扣算法实例2
有一堆数字里面有两个数字的个数是奇数其他数字的个数都是偶数打印出这两个奇数
public static void printOddNum2(int[] arr) {// 让这个数和所有的数进行异或// 假如 第一个奇数为 a 第二个奇数为 bint eor 0;for (int num : arr) {eor ^ num;}// 找到最右边的1的位置 异或不同才出1int rightNum eor (~eor 1);// 将这个位置为1的数进行异或int eorOpen 0;for (int num : arr) {// 0 说明了在rightNum这个位置为 0if ((num rightNum) 0) {eorOpen ^ num;}}// eorOpen 不是 a 就是 b// 所以另一个数就是 eorOpen ^ eorSystem.out.println(eorOpen (eorOpen ^ eor));
}解析 1先进行异或处理将所有的数进行异或当两个相同的数进行异或结果就是0 2因为0和任何数异或得到的还是那个数所以所有数异或之后得到的值就是两个奇数进行异或的值eor 3因为这两个数字是不相同的所以得到的值里面有一个数字为1 4找到这个1的位置再将这个位置为1的值进行异或得到的值就是其中的一个此位置为1的数字eorOpen个数是奇数的数字 5再将这个eorOpen值和之前第2步得到值eor进行异或得到的就是另一个奇数个数的数字 三OTP算法
如果要说古典密码中哪个最安全那么一次性密码本一定会有一席之地。从理论层面上来说它是牢不可破的无法暴力破解但在实际操作中却存在一些问题。
一次性密码本英文名为One-time Pad或者OTP是在1882年被弗兰克·米勒Frank Miller发现并沿用至今它是以随机的密钥key组成明文且只使用一次需要通信双方事先去沟通一个一次性的与被加密信息长度相等或者更长的密钥。 加密过程
就是将明文(待传信息的编码)和一串随机生成的二进制码进行XOR(异或)运算。
将明文编码即转换为二进制。随机生成和明文二进制位数相同的密钥。将明文和密钥的二进制进行XOR操作生成密文。 解密过程
依靠的是XOR异或操作的自反性通过明文和密钥异或得到的密文再通过将密文和密钥再次异或操作得到明文。 虽然一次性密码本非常简单但是一次性密码本是绝对无法破解的这个破解并不是指现有的计算能力不够而是指即使拥有无穷大的计算能力也无法破解。
如果我们拿到了密文并进行暴力破解也就是将所有顺序的密钥尝试一遍假设密文长度是32bit那么我们将得到2的32次方数量的明文。显然我们无法判断哪一个是正确的明文因为在所有的组合排列中可能生成多个有意义的文字。所以这种解密是无意义的就像是我知道了原文的长度然后自己构造这个长度的原文。因此一次性密码本是无法破译的。
当然OTP密码也有缺点比如密钥太长无法重复使用等问题。 码字不易记得点赞关注哟
