自己独立设计的字符串加密算法

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，无须复杂的密钥管理。为简化应用，我将混淆码(类似于密钥)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：


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// 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


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unit unSecurity;




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


function TransFillText(const strText:string):string;


//根据本算法的处理规则,以加密后密文进行串调整


function ReTransFillText(const strText:string; const mvSize: Byte):string;


//将字符串转换成Ascii码串的方法


function TransStringToNumber(const strText:string):string;


//将一个字节的前后两个半字节互换的方法


function ChangeNumber(const byt:Byte):Byte;


//将字符串循环移动的方法(左移/右移)


function MoveTextByCircle(const strText:string;const mvSize:Byte;const isFromHead:boolean):string;


//将字符串内每个字节的前后两个半字节互换的方法


function ExChangeNumber(const strText:string):string;


//将字符串进行前后倒置的方法


function RevertString(const strText:string):string;


//将字符串的相邻两位进行调换的方法


function TransOneByte(const strText:string):string;


//将Ascii码串转换后常规字符串的方法


function TransNumberToString(const strText:string):string;


//将字符串进行位异或处理方法


function XORString(const strText: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;


constructor Create(const isReturnByte:boolean);


//字符串加密方法


function EncodeString(const strText:string):string;overload;


//字符串加密方法


function EncodeString(const strText:string;const isByteStr:boolean):string;overload;


//字符串解密方法


function DecodeString(const strPassword:string):string;overload;


//字符串解密方法


function DecodeString(const strPassword:string;const isByteStr:boolean):string;overload;


end;


implementation






...{ TCXXStrSecurity }




function TCXXStrSecurity.ChangeNumber(const byt: Byte): Byte;


begin


Result := (byt mod 16) * 16 + (byt div 16);


end;




constructor TCXXStrSecurity.Create(const isReturnByte:boolean);


const


default_MoveBit = 5;


begin


minTextLen := 6;


lenStrWidth := 2;


maxStrLen := 255;


bitStrMoved := 5;


isByteResult := isReturnByte;


end;




function TCXXStrSecurity.EncodeString(const strText: 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);


if NOT isByteResult then


str := TransNumberToString(str);


Result := str;


end;




function TCXXStrSecurity.ExChangeNumber(const strText: string): string;


var


len,i:Word;


begin


len := Length(strText);


for i := 0 to len div 2 - 1 do


begin


Result := Result + IntToHex(ChangeNumber(StrToInt('$'+Copy(strText,i*2+1,2))),2);


end;


end;




function TCXXStrSecurity.MoveTextByCircle(const strText: string;


const mvSize: Byte; const isFromHead: boolean): string;


var


len:Word;


begin


len := Length(strText);


if isFromHead then


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;




function TCXXStrSecurity.DecodeString(const strPassword: string): string;


var


str:string;


begin


str := strPassword;


if NOT isByteResult then


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;




function TCXXStrSecurity.ReTransFillText(const strText: string; const mvSize: Byte): string;


var


len:Word;


begin


len := StrToInt('$'+Copy(strText,1,lenStrWidth));


Result := Copy(strText,lenStrWidth+1,len);


end;




function TCXXStrSecurity.RevertString(const strText: string): string;


var


i,len:word;


t:char;


pch:PChar;


begin


pch := PChar(strText);


len := Length(strText);


for i := 0 to len div 2 -1 do


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;




function TCXXStrSecurity.TransFillText(const strText: 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;




function TCXXStrSecurity.TransNumberToString(const strText: string): string;


var


i:word;


begin


Result := '';


for i := 0 to Length(strText) div 2 - 1 do


begin


Result := Result +CHR(StrToInt('$'+Copy(strText,i*2+1,2)));


end;


end;




function TCXXStrSecurity.TransOneByte(const strText: string): string;


var


i,len:word;


t:char;


pch:PChar;


begin


pch := PChar(strText);


len := Length(strText);


for i := 0 to len div 2 - 1 do


begin


t := pch[2*i];


pch[2*i] := pch[2*i+1];


pch[2*i+1] := t;


end;


Result := String(pch);


end;




function TCXXStrSecurity.TransStringToNumber(const strText: string): string;


var


len,i:Word;


str:string;


begin


len := Length(strText);


str := '';


for i := 1 to len do


begin


str := str + IntToHex(Ord(strText[i]),2);


end;


Result := str;


end;




function TCXXStrSecurity.XORString(const strText: string): string;


var


len,k:word;


b:Byte;


begin


Result := '';


len := Length(strText);


for k := 1 to len do


begin


b := Ord(strText[k]);


if k mod 2 =0 then


b := b xor k


else


b := b xor (len-k);


Result := Result + CHR(b);


end;


end;




function TCXXStrSecurity.DecodeString(const strPassword: string;


const isByteStr: boolean): string;


begin


isByteResult := isByteStr;


Result := DecodeString(strPassword);


end;




function TCXXStrSecurity.EncodeString(const strText: string;


const isByteStr: boolean): string;


begin


isByteResult := isByteStr;


Result := EncodeString(strText);


end;




end.




5、 应用适应器源码：


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// 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:unSecurityAdapter.pas


// 单元说明:算法接口类TCXXStrSecurity的定义及实现


// 开发时间:2006-06-27


// 增加接口类,封闭对算法类的管理细节,以方便客户使用


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unit unSecurityAdapter;




interface




uses


unSecurity;




type


TSecurityAdapter = class


private


public


//字符串加密方法


class function EncodeString(const strText:string):string;


//字符串解密方法


class function DecodeString(const strPassword:string):string;


end;





implementation




var


security:TCXXStrSecurity;






...{ TSecurityAdapter }




class function TSecurityAdapter.DecodeString(


const strPassword: string): string;


begin


Result := '';


if Assigned(security) then


Result := security.DecodeString(strPassword,true);


end;




class function TSecurityAdapter.EncodeString(const strText: string): string;


begin


Result := '';


if Assigned(security) then


Result := security.EncodeString(strText,true);


end;




initialization


security := TCXXStrSecurity.Create(false);


finalization


security.Free();


security := nil;


end.