算法git仓库地址：https://github.com/qianduanXIAOHAOZI/Flame
最近，忽然对于加密产生了兴趣，研究了一下base64加密算法，便也想自己开发一个加密算法。
首先，要构思这个加密算法的原理，经过思考，我以如下方式进行加密：
我们要知道，c++中char型是一字节，字符串就是char型数据的总集。接着呢，由于一字节为八比特，我们可以四个四个bit分割，将一个char型数据一分为二，分为两个4bit的数据，接着根据一些方法将这些数据映射到a-p这些字符中。
然后，映射方式可以使用一个数组来存储a-p所有的字母，然后使用下标将数据映射成a-p这些字母。
接下来，我们思考一下，我们算法的结构。
毋庸置疑，需要一个encryption和decryption函数用于加密，并且有一数组提供加密映射。
完成构思后，我给它取名为Flame。
接着，我们首先编写头文件。
include/Flame.h
#ifndef FLAME_FLAME_H
#define FLAME_FLAME_H
#include
using std::string;
namespace Flame {
static char table[] = "abcdefghijklmnop";// 映射表
typedef unsigned long UL;
string encryption(string);// 加密
string decryption(string);// 解密
}
#endif //FLAME_FLAME_H
之后，我们开始实现加密函数。
在这之前，我们还要想一个问题：怎么将char型分割为两个4bit的数据？这下，我们就使用到我们的位运算了！
首先，我们举一个char型数据c的例子：
0110 0001
如果我们要分割这个字节，该这么做呢？
第一步，我们取第一个4bit信息，可以通过右移运算，令其右移四位bit完成，就像这样：c >> 4。
然后，获取第二组4bit信息，可以使用与运算进行：c & 00001111 即: c & 15
那么，该怎么映射呢？首先来看一下第二组，由于其前四个bit的值永远是0所以肯定大于等于0并且小于16，我们可以直接映射。
接着就是比较麻烦的第一组了，我们取到以后，还不能直接映射，因为如果加密unicode的字符就会出现负数，但是加上8就可以完美离开负数区域。所以第一组的最终下标映射值为(c >> 4) + 8
这样，我们就可以编写加密代码了:
string Flame::encryption(string s) {
string ret;// 存储密文
for (UL i = 0; i < s.length(); i++) {
char c = s[i];
char first = (c >> 4) + 8;// 获取前4bit
char second = c & 15;// 获取后4bit
// 向密文添加映射值
ret.push_back(table[first]);
ret.push_back(table[second]);
}
return ret;
}
然后是解密代码，和加密算法同理，不过是反一下，首先获取两组4bit的数据，然后每组组减去映射值97，然后将第一组加密时减去的8加上，并左移4位回去，然后第一组和第二组相加，就是明文。所以可以编写代码如下：
string Flame::decryption(string s) {
string ret;
for (UL i = 0; i < s.length(); i += 2) {
char first = s[i];
char second = s[i + 1];
first -= 105;
second -= 97;
first <<= 4;
second += first;
ret.push_back(second);
}
return ret;
}
最后，整合所有代码如下：
include/Flame.h
#ifndef FLAME_FLAME_H
#define FLAME_FLAME_H
#include
using std::string;
namespace Flame {
static char table[] = "abcdefghijklmnop";
typedef unsigned long UL;
string encryption(string);
string decryption(string);
}
#endif //FLAME_FLAME_H
src/Flame.cpp
#include
#include "../include/Flame.h"
string Flame::encryption(string s) {
// char 1 byte
// 8
// 0 0000000
// 符号位 数字位
// 1010 0101
string ret;
for (UL i = 0; i < s.length(); i++) {
char c = s[i];
char first = (c >> 4) + 8;
char second = c & 15;
ret.push_back(table[first]);
ret.push_back(table[second]);
}
return ret;
}
string Flame::decryption(string s) {
string ret;
for (UL i = 0; i < s.length(); i += 2) {
char first = s[i];
char second = s[i + 1];
first -= 105;
second -= 97;
first <<= 4;
second += first;
ret.push_back(second);
}
return ret;
}
[完]
