Java异或技操作给任意的文件加密原理及使用详解

Java异或技操作给任意的文件加密原理及使用详解

异或操作和其原理

异或操作（XOR）是一种二进制运算，将两个数的对应位进行比较，不同为1，相同为0。例如，对于8位二进制数10110101和01101110进行异或操作，得到11011011。

异或操作的原理在于其对于同一个数进行两次异或操作，其值不变。即 a xor b xor b = a。因此，可以借助异或操作实现加密和解密的过程。

使用Java实现简单的文件加密

在Java中，可以使用异或操作对文件进行加密。具体的方法是将文件读取为二进制流，对其每个字节进行异或操作，再写入新文件中。解密过程则是读取加密文件，对其每个字节进行再次进行异或操作，写入新文件中。

以下是一个简单的文件加密程序：

import java.io.*;

public class EncryptFile {

    public static void main(String[] args) {
        File inputFile = new File("input.txt");
        File encryptedFile = new File("encrypted.txt");
        File decryptedFile = new File("decrypted.txt");
        int key = 123;

        encrypt(inputFile, encryptedFile, key);
        decrypt(encryptedFile, decryptedFile, key);
    }

    private static void encrypt(File inputFile, File outputFile, int key) {
        try (InputStream inputStream = new FileInputStream(inputFile);
             OutputStream outputStream = new FileOutputStream(outputFile)) {

            int nextByte;
            while ((nextByte = inputStream.read()) != -1) {
                outputStream.write(nextByte ^ key);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static void decrypt(File inputFile, File outputFile, int key) {
        encrypt(inputFile, outputFile, key);
    }
}

以上代码中，输入文件为input.txt，输出文件加密后为encrypted.txt，解密后为decrypted.txt。加密和解密使用相同的过程，因此解密方法直接调用加密方法。

示例一：使用Java对图片进行加密和解密

import java.io.*;

public class ImageEncrypter {

    public static void main(String[] args) {
        File inputFile = new File("input.jpg");
        File encryptedFile = new File("encrypted.jpg");
        File decryptedFile = new File("decrypted.jpg");
        int key = 123;

        encrypt(inputFile, encryptedFile, key);
        decrypt(encryptedFile, decryptedFile, key);
    }

    private static void encrypt(File inputFile, File outputFile, int key) {
        try (InputStream inputStream = new FileInputStream(inputFile);
             OutputStream outputStream = new FileOutputStream(outputFile)) {

            int nextByte;
            while ((nextByte = inputStream.read()) != -1) {
                outputStream.write(nextByte ^ key);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static void decrypt(File inputFile, File outputFile, int key) {
        encrypt(inputFile, outputFile, key);
    }
}

以上代码将图片文件input.jpg加密后输出为encrypted.jpg，再对其进行解密输出为decrypted.jpg。可以看到，由于文件中包含了二进制数据，加密后的图像并不能被识别，解密后才能正常显示。

示例二：使用Java对文本文件进行加密和解密

import java.io.*;

public class TextEncrypter {

    public static void main(String[] args) {
        File inputFile = new File("input.txt");
        File encryptedFile = new File("encrypted.txt");
        File decryptedFile = new File("decrypted.txt");
        int key = 123;

        encrypt(inputFile, encryptedFile, key);
        decrypt(encryptedFile, decryptedFile, key);
    }

    private static void encrypt(File inputFile, File outputFile, int key) {
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(inputFile));
             BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(outputFile))) {

            int nextChar;
            while ((nextChar = reader.read()) != -1) {
                writer.write(nextChar ^ key);
            }

            writer.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static void decrypt(File inputFile, File outputFile, int key) {
        encrypt(inputFile, outputFile, key);
    }
}

以上代码将文本文件input.txt加密后输出为encrypted.txt，再对其进行解密输出为decrypted.txt。可以看到，加密后的文件无法直接阅读，解密后才能正常显示。