如何给恺撒密码编程：基本加密简介

原文： How to code the Caesar Cipher: an introduction to basic encryption

恺撒密码是早期加密的一个著名实践。它会根据字母表上设定的密钥对句子进行重组加密。举个例子，密钥为3，取一个句子“I like to wear hats.”。

当这个句子使用密钥3加密后，它变成了：

L olnh wr zhdu kdwv.

这让它很难阅读并且不被查觉地传递。

虽然这是一个非常简单的加密案例，但对于学习编码的人来说，它是一个完美的练习项目。

理解加密

为了实现这个代码，至少在JAVA里，你需要思考实际要做些什么。所以，让我们看看必要的编码步骤。

步骤 1：识别句子中的字符

步骤 2：找到字符在字母表中的位置

步骤 3：识别字符位置+密钥key后的位置

注意* 如果字符位置 + key > 26, 那么要从字母表的第1个字符继续循环。

步骤 4：用新字符代替原来的字符，生成一个新句子

步骤 5：重复直到达到句子原来的长度（for 循环）

步骤 6：返回结果

编码加密

当我们清楚要遵循哪些绝佳的步骤后，我们应该想一想编码时要做什么。

步骤 0：建立一个可以读取信息和密钥的函数

就像这样：

public String Encrypt(String message, int key) {

}

步骤 1：识别句子中的字符

为此，我们需要建立一张字母表用来查找字符。

创建一个包含26个字母的变量“alphabet”。

String alphabet = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
String alphabet2 = alphabet.toLowerCase();

步骤 2：找到字符在字母表中的位置

创建一个for循环来遍历消息中的每个字符。创建一个StringBuilder可以更便于我们来做这件事。

StringBuilder encrypted = new StringBuilder(message);
for (int q = 0; q < encrypted.length(); q++) {
    char currchar = encrypted.charAt(q);
    int index = alphabet.indexOf(currchar);
}

与此同时，我们要确保每个位置是一个字母。

if (index != -1) {

}    

步骤 3：识别字符位置+密钥key后的位置

如果识别出字符是一个字母，那么我们要在修改后的字母表中找到它的位置。因此，我们需要建立一个修改后的字母表。

步骤 4：用新字符代替原来的字符，生成一个新句子

一旦我们在修改后的字母中找到了相应的值，我们应该将它设置到我们创建的StringBuilder中的相同位置。

public String Encryption(String input, int key){
    StringBuilder encrypted = new StringBuilder(input);
    String alphabet = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";        
    String alphabet2 = alphabet.toLowerCase();
    String keyedalphabet = alphabet.substring(key) + alphabet.substring(0, key);
    for (int q = 0; q < encrypted.length(); q++) {
        char currChar = encrypted.charAt(q);
        int index = alphabet.indexOf(currChar);
        if (index != -1) {
        char newChar = keyedalphabet.charAt(index);
        encrypted.setCharAt(q, newChar);
        }
    }
}

步骤 5：重复直到达到句子原来的长度（for 循环）

现在，我们已经检查了字符是否为大写，但我们还需要检查字符是否为小写。为此，我们需要访问之前建立的alphabet2。

index = alphabet2.indexOf(currChar);
if (index != -1) {
    String keyedalphabet2 = keyedalphabet.toLowerCase();
    char newChar = keyedalphabet2.charAt(index);
    encrypted.setCharAt(q, newChar);
}

步骤 6：返回结果

现在，我们已经完成了For循环。剩下的就是退出循环并返回String。

public String Encryption(String input, int key){
    StringBuilder encrypted = new StringBuilder(input);
    String alphabet = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    String alphabet2 = alphabet.toLowerCase();
    String keyedalphabet = alphabet.substring(key) + alphabet.substring(0, key);
    for (int q = 0; q < encrypted.length(); q++) {
        char currChar = encrypted.charAt(q);
        int index = alphabet.indexOf(currChar);
        if (index != -1) {
            char newChar = keyedalphabet.charAt(index);
            encrypted.setCharAt(q, newChar);
        }
        index = alphabet2.indexOf(currChar);
        if (index != -1) {
            String keyedalphabet2 = keyedalphabet.toLowerCase();
            char newChar = keyedalphabet2.charAt(index);
            encrypted.setCharAt(q, newChar);
        }
    }
    return encrypted
}

步骤 7：调试

但是等等，不对！encrypted不是一个字符串，它是一个StringBuilder，这个函数特别要求返回一个字符串！

幸运的是，有一个非常简单的函数可以纠正这种疏忽。

public String Encryption(String input, int key){
    StringBuilder encrypted = new StringBuilder(input);
    String alphabet = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    String alphabet2 = alphabet.toLowerCase();
    String keyedalphabet = alphabet.substring(key) + alphabet.substring(0, key);
    for (int q = 0; q < encrypted.length(); q++) {
        char currChar = encrypted.charAt(q);
        int index = alphabet.indexOf(currChar);
        if (index != -1) {
            char newChar = keyedalphabet.charAt(index);
            encrypted.setCharAt(q, newChar);
        }
        index = alphabet2.indexOf(currChar);
        if (index != -1) {
            String keyedalphabet2 = keyedalphabet.toLowerCase();
            char newChar = keyedalphabet2.charAt(index);
            encrypted.setCharAt(q, newChar);
        }
    }
    return encrypted.toString();
}

这就是你如何得到原始句子的加密版本的方法。自己试试吧！

感谢你阅读本文！