三維魔方加密算法如何給文本文件加密
admin 三維魔方加密算法因其運(yùn)算速度快、密鑰空間大被廣泛應(yīng)用。那么我們今天就來(lái)看看三維魔方加密算法是如何給文本文件加密的？
一、三維魔方加密算法原理
三維模仿加密算法的思路來(lái)源于魔方，是基于一個(gè)立方體來(lái)作加密和解密的換算。網(wǎng)絡(luò)中的信息較多的是以文本形式存在的，因此我們就介紹一下三維魔方加密算法是如何對(duì)文本文件加密和解密的。
二、三維魔方加密算法給文本文件加密的步驟
（1）設(shè)定x、y、z為三維空間的三條坐標(biāo)軸，選擇需要被加密的文本文件，根據(jù)被加密文本文件的大小，決定x、y、z的最小階數(shù)(階數(shù)是魔方的邊長(zhǎng))m，這樣就形成了一個(gè)三維的立方體。
（2）加密過(guò)程：將文本文件中的內(nèi)容依次排列到魔方中，每個(gè)字符都有固定的位置(Xi，Yi，Zi)(0≤i≤m)。如果用戶設(shè)定的階數(shù)大于文本的最小階數(shù)m，那么魔方中剩下的空間里存放的是空格。輸入密鑰，密鑰的格式為：ababab……其中a代表x、y、z中的任意一個(gè)，b代表數(shù)字，1表示第1階，2表示第2階，3表示第3階，以此類推。兩者合起來(lái)表示，將魔方以a代表的軸的第b階順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。
（3）經(jīng)過(guò)密鑰對(duì)應(yīng)的所有旋轉(zhuǎn)完成，A、B、C三個(gè)字符順序?qū)⒈淮騺y，分別在不同的面上，得到加密是密文，顯示為亂碼。在魔方加密算法中，密鑰的長(zhǎng)度是隨機(jī)的，可以ababab，也可以ababababab，以此類推，密鑰長(zhǎng)度越長(zhǎng)，旋轉(zhuǎn)的次數(shù)越多，文本排列的越亂。另外，如果用戶將階數(shù)擴(kuò)大，即魔方的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，那么擴(kuò)大的階數(shù)排列著空格，這些空格在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中也被排列到文本中，這樣得到的密文包含著空格，文本排列的順序也越亂。
（4）解密過(guò)程：如前所述，魔方加密算法是一個(gè)對(duì)稱算法，因此它的加密和解密使用的是同一個(gè)密鑰。解密過(guò)程就是加密算法的逆運(yùn)算。在密鑰的生成部分，我們引用了三十三進(jìn)制，即0～9，a～w共33個(gè)字符。這樣就擴(kuò)大了密鑰的空間，增加了密鑰的數(shù)量。
例如輸出密鑰的形式為oy2wxwzqyqxuy0zw。其中o代表偏移量，o后面的字符才是真正的密鑰，斷句為：ywxwzqyqxuy0zw，其實(shí)際意思為：y(w-o)x(w-o)z(q-o)y(q-o)x(u-o)y(0-o)z(w-o)=y8x8z2y2x6y(-24)z8。如果出現(xiàn)負(fù)數(shù)，如y(-24)，就將其加33，這樣就等于y9。所以魔方算法自動(dòng)生成的密鑰為：y8x8z2y2x6y9z8。這樣改變了密鑰的輸出形式，就擴(kuò)大了密鑰的輸入限制，如果用窮舉搜索法搜索密鑰的話，就需要花更長(zhǎng)的時(shí)間。其過(guò)程如圖所示。
本文主要介紹了三維魔方加密算法如何給文本文件加密，但實(shí)際上，用戶需要加密的不僅僅是文本，也可能是圖片、數(shù)據(jù)庫(kù)、音頻文件、視頻文件等，因此，可以將三維魔方加密算法的應(yīng)用擴(kuò)展到這些文件上。
小知識(shí)之加密算法：
數(shù)據(jù)加密的基本過(guò)程就是對(duì)原來(lái)為明文的文件或數(shù)據(jù)按某種算法進(jìn)行處理，使其成為不可讀的一段代碼，通常稱為“密文”，使其只能在輸入相應(yīng)的密鑰之后才能顯示出本來(lái)內(nèi)容，通過(guò)這樣的途徑來(lái)達(dá)到保護(hù)數(shù)據(jù)不被非法人竊取、閱讀的目的。 該過(guò)程的逆過(guò)程為解密，即將該編碼信息轉(zhuǎn)化為其原來(lái)數(shù)據(jù)的過(guò)程。
