JavaScript實現維吉尼亞(Vigenere)密碼演算法執行個體_javascript技巧

傳統加密技術對於當今的網路安全發揮不了大作用，但每一本講述密碼學的書的開頭都會率先介紹它們，因為它們是密碼學的基礎，是密碼學的曆史。幾乎每一本密碼學的書在講述Vigenere密碼的章節都會有這麼一個《Vigenere代換表》使用者講解Vigenere密碼機制：

加密過程很簡單，就是給定密鑰字母x和明文字母y，密文字母是位於x行和y列的那個字母。這樣就決定了加密一條訊息需要與訊息一樣長的密鑰字串，通常，密鑰字串是密鑰詞的重複。
以《密碼編碼學與網路安全——原理與實踐》中的例子來作為本文的例子。比如密鑰詞是deceptive，訊息是“we are discovered save yourself”，那麼加密過程如下：

複製代碼 代碼如下:

deceptivedeceptivedeceptive（密鑰字串）
wearediscoveredsaveyourself（訊息）
ZICVTWQNGRZGVTWAVZHCQYGLMGJ（密文）

密文中的第一個字母“Z”是怎麼得來的？從Vigenere代換表中，以密鑰字串中的“d”為行，訊息中的“w”為列的那個字母就是“Z”了。

使用查表的方式多加密幾次就能很輕易地總結出規律：將A~Z以0~25編號，那麼加密過程就是，在代換表的第一行中找到訊息字母，如“w”，然後向後移動d（即3）次，所得的字母就是密文了。如果數到末位，那麼下一次移位就從頭（即A）繼續。 也就是說，可以將A~Z看成一個環，加密過程就是找定訊息字母后，將指標往環的某個特定方向移位，次數就是密鑰字母所代表的數字。這其實是一個模26的過程。
擴充一下，以上加密僅能對26個字母進行加密，而且不能區分大小寫。但其實英文中除了字母外，還有標點符號，還有空格。如果考慮到大部分英文字元，那麼Vigenere代換表將比較大，而且有點浪費空間的嫌疑。如果假設能被加密的字元有N個，如果把這N個字元建成一個環，那麼加密過程就是模N的過程，即，C(i)=(K(i)+P(i))modN，其中K、C、P分別代表的是密鑰空間、密文空間、訊息（明文）空間。
網路上有人用C實現了這個密碼編譯演算法，幾乎都是使用查代換表的方法。雖然可以程式產生代換表，但所產生的代換表太有規律了。以下我用Javascript實現了一次，使用的是模的方法，感覺靈活度更大，佔用的空間肯定也更小（時間效率尚未估計）

複製代碼 代碼如下:

var Vigenere = {
    _strCpr: 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz_12345 67890.ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ',//可以將此字串的順序打亂點，或者添加更多字元
    _strKey: function(strK,str){//產生密鑰字串,strK為密鑰，str為明文或者密文
        var lenStrK = strK.length;
        var lenStr = str.length;
        if(lenStrK != lenStr){//如果密鑰長度與str不同，則需要產生密鑰字串
            if(lenStrK < lenStr){//如果密鑰長度比str短，則以不斷重複密鑰的方式產生密鑰字串
                while(lenStrK < lenStr){
                    strK = strK + strK;
                    lenStrK = 2 * lenStrK;
                }
            }//此時，密鑰字串的長度大於或等於str長度
            strK = strK.substring(0,lenStr);//將密鑰字串截取為與str等長的字串
        }
        return strK;
    }
}

Vigenere.lenCpr = Vigenere._strCpr.length;

Vigenere.Encrypt = function(K,P){//密碼編譯演算法，K為密鑰，P為明文
    K = Vigenere._strKey(K,P);
    var lenK = K.length;
    var rlt = '';
    var loop = 0;
    for(loop=0; loop<lenK; loop++){
        var iP = Vigenere._strCpr.indexOf(P.charAt(loop));
        if(iP==-1) return '本演算法暫時不能對字元：' + P.charAt(loop) + '進行加密';
        var iK = Vigenere._strCpr.indexOf(K.charAt(loop));
        if(iK==-1) return '密鑰中包含非法字元：' + K.charAt(loop);
        var i = (iP + iK) % Vigenere.lenCpr;
        rlt = rlt + Vigenere._strCpr.charAt(i);
    }
    return rlt;   
};

Vigenere.DisEncrypt = function(K,C){
    K = Vigenere._strKey(K,C);
    var lenK = K.length;
    var rlt = '';
    var loop = 0;
    for(loop=0; loop<lenK; loop++){
        var iK = Vigenere._strCpr.indexOf(K.charAt(loop));
        if(iK==-1) return '密鑰中包含非法字元：' + K.charAt(loop);       
        var iC = Vigenere._strCpr.indexOf(C.charAt(loop));
        if(iK > iC){
            rlt += Vigenere._strCpr.charAt(iC + Vigenere.lenCpr - iK);
        }
        else{
            rlt += Vigenere._strCpr.charAt(iC - iK);
        }
    }
    return rlt;
};