自己独立设计的字符串加密算法

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自己独立设计的字符串加密算法

作者：成晓旭

这是本人自行设计的第一个数据加密算法，当初是想设计成分组的对称加密算法，但后来工作一忙，就没有实现，就草草完成便开始应用起来了。但是目前的混淆度已经能够满足绝大多数的简单加密应用。

1、 简介：

设计一个算法，对字符串进行加密和解决，要求有一定的混淆度，并且，无须复杂的**管理。为简化应用，我将混淆码(类似于**)直接混淆存储在加密后密文中。

2、 算法设计：

开始想将此算法设计成分组的对称加密算法，所以在算法的核心处理轮尽可能地选择“对称”的计算方法：比较异或、字节内转换、对称倒。

此算法设计成三大步骤：输入调整，核心加、解密过程，输出调整。

1、 输入调整：就是用混淆码将源串调整成长度为8的整数倍的新串，以作为核心处理过程的输入。

2、 输出调整：就是将通过核心处理过程计算后的结果串，按输出要求进行转换。加密时，就是转换成希望的密文串；解密时，转换成希望的明文串。

3、 核心处理过程：是整个算法的核心过程，主要包括位异或、左右倒置、交换字节、移位等几个子过程。

3.1：位异或：对串的每一个Byte位进行异或运算；

3.2：左右倒置：对串进行镜像对称处理，将串分成前后两部分，完成对换。

3.3：交换字节：对每一个Byte的前、后半字节进行镜像对称倒置。

3.4：移位：对串进行移位处理。

具体的加、解密处理过程如下图所示：

3、 算法点评：

1、 此算法没有实现正在的对称加密算法。只需要对输入、输出调整过程进行优化，并且，重新调整核心处理过程的计算顺序，就可以了。

2、 源码演示的版本有些缺陷：最大处理串长度为255，应该进行优化；并且混淆码过于粗糙，也有待优化；对混淆码的应用不全面，处理之后，混淆码主要集中在密文的部分区段，分布不够均匀，混淆程度也不够充分。

4、 算法源码：

//------------------------------------------------------------------------------
//
//产品名称:自有版权的字符串加密算法
//产品简介:将字符串按自行独立设计的加密算法进行加、解密处理
//产品作者:成晓旭
//E-Main:CXXSoft@sohu.com
//产品版本:1.0版
//版权所有:成晓旭
//备注:任何人使用此类时,请保留此段自述文件,谢谢!
//单元文件:unSecurity.pas
//单元说明:算法类TCXXStrSecurity的定义及实现
//开发时间:2004-12-25
//设计本加、解密算法，并用原型程序测试、实现
//修改时间:2005-01-15
//增加加、解密返回、输入串码制属性更新功能
//------------------------------------------------------------------------------
unitunSecurity;

interface
uses
SysUtils;
type
TCXXStrSecurity=class
private
//本算法的加密最终结果标志(true:字节码串/false:字符串)
isByteResult:boolean;
//本算法的字符串长度位数目(16制式)
lenStrWidth:Byte;
//本算法要求的最小模糊字符串
minTextLen:Word;
//本算法处理的最大串长度
maxStrLen:Word;
//本算法的串移位位数
bitStrMoved:Byte;
//根据本算法的处理规则,以加密前明文进行串调整
functionTransFillText(conststrText:string):string;
//根据本算法的处理规则,以加密后密文进行串调整
functionReTransFillText(conststrText:string;constmvSize:Byte):string;
//将字符串转换成Ascii码串的方法
functionTransStringToNumber(conststrText:string):string;
//将一个字节的前后两个半字节互换的方法
functionChangeNumber(constbyt:Byte):Byte;
//将字符串循环移动的方法(左移/右移)
functionMoveTextByCircle(conststrText:string;constmvSize:Byte;constisFromHead:boolean):string;
//将字符串内每个字节的前后两个半字节互换的方法
functionExChangeNumber(conststrText:string):string;
//将字符串进行前后倒置的方法
functionRevertString(conststrText:string):string;
//将字符串的相邻两位进行调换的方法
functionTransOneByte(conststrText:string):string;
//将Ascii码串转换后常规字符串的方法
functionTransNumberToString(conststrText:string):string;
//将字符串进行位异或处理方法
functionXORString(conststrText:string):string;
public
//本算法的加、解密处理成功标志(true:成功,否则:失败)
isOK:boolean;
//本算法的处理过程消息
Msg:string;
constructorCreate(constisReturnByte:boolean);
//字符串加密方法
functionEncodeString(conststrText:string):string;overload;
//字符串加密方法
functionEncodeString(conststrText:string;constisByteStr:boolean):string;overload;
//字符串解密方法
functionDecodeString(conststrPassword:string):string;overload;
//字符串解密方法
functionDecodeString(conststrPassword:string;constisByteStr:boolean):string;overload;
end;
implementation

...{TCXXStrSecurity}

functionTCXXStrSecurity.ChangeNumber(constbyt:Byte):Byte;
begin
Result:=(bytmod16)*16+(bytdiv16);
end;

constructorTCXXStrSecurity.Create(constisReturnByte:boolean);
const
default_MoveBit=5;
begin
minTextLen:=6;
lenStrWidth:=2;
maxStrLen:=255;
bitStrMoved:=5;
isByteResult:=isReturnByte;
end;

functionTCXXStrSecurity.EncodeString(conststrText:string):string;
var
str:string;
begin
str:='';
str:=TransFillText(strText);
str:=XORString(str);
str:=RevertString(str);
str:=TransOneByte(str);
str:=TransStringToNumber(str);
str:=ExChangeNumber(str);
str:=MoveTextByCircle(str,bitStrMoved,true);
ifNOTisByteResultthen
str:=TransNumberToString(str);
Result:=str;
end;

functionTCXXStrSecurity.ExChangeNumber(conststrText:string):string;
var
len,i:Word;
begin
len:=Length(strText);
fori:=0tolendiv2-1do
begin
Result:=Result+IntToHex(ChangeNumber(StrToInt('$'+Copy(strText,i*2+1,2))),2);
end;
end;

functionTCXXStrSecurity.MoveTextByCircle(conststrText:string;
constmvSize:Byte;constisFromHead:boolean):string;
var
len:Word;
begin
len:=Length(strText);
ifisFromHeadthen
Result:=Copy(strText,mvSize+1,len-mvSize)+Copy(strText,1,mvSize)
else
Result:=Copy(strText,len-mvSize+1,mvSize)+Copy(strText,1,len-mvSize);
end;

functionTCXXStrSecurity.DecodeString(conststrPassword:string):string;
var
str:string;
begin
str:=strPassword;
ifNOTisByteResultthen
str:=TransStringToNumber(str);
str:=MoveTextByCircle(str,bitStrMoved,false);
str:=ExChangeNumber(str);
str:=TransNumberToString(str);
str:=TransOneByte(str);
str:=RevertString(str);
str:=XORString(str);
str:=ReTransFillText(str,bitStrMoved);
Result:=str;
end;

functionTCXXStrSecurity.ReTransFillText(conststrText:string;constmvSize:Byte):string;
var
len:Word;
begin
len:=StrToInt('$'+Copy(strText,1,lenStrWidth));
Result:=Copy(strText,lenStrWidth+1,len);
end;

functionTCXXStrSecurity.RevertString(conststrText:string):string;
var
i,len:word;
t:char;
pch:PChar;
begin
pch:=PChar(strText);
len:=Length(strText);
fori:=0tolendiv2-1do
begin
//ChangeChar(pch[i],pch[len-1-i]);
t:=pch[i];
pch[i]:=pch[len-1-i];
pch[len-1-i]:=t;
end;
Result:=String(pch);
end;

functionTCXXStrSecurity.TransFillText(conststrText:string):string;
var
i,oLen:Word;
str,strPower:string;
begin
strPower:=FormatDateTime('HHMMSS',Now());
//strPower:=RevertString(strPower);
//strPower:=TransOneByte(strPower);
str:=strText;
oLen:=Length(str);
i:=1;
while(Length(str)minTextLen)do
begin
str:=str+strPower[i];
Inc(i);
end;
Result:=IntToHex(oLen,lenStrWidth)+str;
end;

functionTCXXStrSecurity.TransNumberToString(conststrText:string):string;
var
i:word;
begin
Result:='';
fori:=0toLength(strText)div2-1do
begin
Result:=Result+CHR(StrToInt('$'+Copy(strText,i*2+1,2)));
end;
end;

functionTCXXStrSecurity.TransOneByte(conststrText:string):string;
var
i,len:word;
t:char;
pch:PChar;
begin
pch:=PChar(strText);
len:=Length(strText);
fori:=0tolendiv2-1do
begin
t:=pch[2*i];
pch[2*i]:=pch[2*i+1];
pch[2*i+1]:=t;
end;
Result:=String(pch);
end;

functionTCXXStrSecurity.TransStringToNumber(conststrText:string):string;
var
len,i:Word;
str:string;
begin
len:=Length(strText);
str:='';
fori:=1tolendo
begin
str:=str+IntToHex(Ord(strText[i]),2);
end;
Result:=str;
end;

functionTCXXStrSecurity.XORString(conststrText:string):string;
var
len,k:word;
b:Byte;
begin
Result:='';
len:=Length(strText);
fork:=1tolendo
begin
b:=Ord(strText[k]);
ifkmod2=0then
b:=bxork
else
b:=bxor(len-k);
Result:=Result+CHR(b);
end;
end;

functionTCXXStrSecurity.DecodeString(conststrPassword:string;
constisByteStr:boolean):string;
begin
isByteResult:=isByteStr;
Result:=DecodeString(strPassword);
end;

functionTCXXStrSecurity.EncodeString(conststrText:string;
constisByteStr:boolean):string;
begin
isByteResult:=isByteStr;
Result:=EncodeString(strText);
end;

end