无法找出此代码中的错误

Question

所以我在这里做一项普林斯顿练习：http://www.cs.princeton.edu/courses/archive/fall10/cos126/assignments/lfsr.html 并且我已经使用提供的数据通过 LFSR 类进行了全面测试，所以我确信我没有出错。但是，我的 PhotoMagic 类会生成管道的加密照片，如下所示：

这不是它应该出现的样子。知道我的代码哪里出错了吗？

import java.awt.Color;

public class PhotoMagic 
{
    private LFSR lfsr;

public static void main(String args[])
{
    new PhotoMagic("src/pictures/shield.png","01101000010100010000",16);

}

public PhotoMagic(String imageName,String binaryPassword,int tap)
{
    Picture pic = new Picture(imageName);
    lfsr = new LFSR(binaryPassword,tap);


    for (int x = 0; x < pic.width(); x++) 
    {
        for (int y = 0; y < pic.height(); y++) 
        {
            Color color = pic.get(x, y);
            int red = color.getRed();
            int blue = color.getBlue();
            int green = color.getGreen();
            int transparency = color.getTransparency();
            int alpha = color.getAlpha();

            int newRed = xor(Integer.toBinaryString(red),paddedBitPattern(lfsr.generate(8)));

            int newGreen = xor(Integer.toBinaryString(green),paddedBitPattern(lfsr.generate(8)));

            int newBlue = xor(Integer.toBinaryString(blue),paddedBitPattern(lfsr.generate(8)));

            Color newColor = new Color(newRed, newGreen, newBlue);
            pic.set(x, y, newColor);
        }
    }
    pic.show();
}

/**
 * Pads bit pattern to the left with 0s if it is not 8 bits long
 * @param bitPattern
 * @return 
 */
public String paddedBitPattern(int bitPattern)
{
    String tempBit = Integer.toBinaryString(bitPattern);
    String newPattern = "";
    for(int i = 1; i < 9-tempBit.length(); i++)
    {
        newPattern += "0";
    }
    newPattern += tempBit;
    return newPattern;
}

/**
 * Performs the bitwise XOR
 * @param colorComponent
 * @param generatedBit
 * @return 
 */
public int xor(String colorComponent, String generatedBit)
{
    String newColor = "";

    for(int i = 0; i < colorComponent.length(); i++)
    {
        if(colorComponent.charAt(i) != generatedBit.charAt(i))
        {
            newColor += 1;
        }
        else
        {
            newColor += 0;
        }
    }
    return Integer.valueOf(newColor,2);
}

}

Answer 1

在计算 newRed、newGreen 和 newBlue 时，需要填充 Integer.toBinaryString() 的结果。它可能没有长度 8。

Answer 2

问题可能出在这段代码中

public String paddedBitPattern(int bitPattern)
{
    String tempBit = Integer.toBinaryString(bitPattern);
    String newPattern = "";
    for(int i = 1; i < 9-tempBit.length(); i++)
    {
        newPattern += "0";
    }
    newPattern += tempBit;
    return newPattern;
}

请注意，您的newPattern 以长度为零的字符串开始，然后为bitPattern 中的每个位添加一个文本零。然后将bitPattern 添加回newPattern 并返回结果。这会导致 100% 的非随机结果，即您刚刚提交的 bitPattern 的零填充版本。

所以如果输入是

0010101101

输出将是

00000000000010101101

哪个（删除前导零时）正是输入

0010101101

由于没有增加复杂性，它不会破坏大脑的边缘检测能力：很容易看到模式。

Answer 3

我修改如下。它奏效了。

int newRed = xor(paddedBitPattern(red),paddedBitPattern(lfsr.generate(8)));    
int newGreen = xor(paddedBitPattern(green),paddedBitPattern(lfsr.generate(8)));
int newBlue = xor(paddedBitPattern(blue),paddedBitPattern(lfsr.generate(8)));