XOR 运算

XOR 运算即 异或 运算，异或的定义是：两个值相同，返回false，否则返回 true，即 同假异真。

JavaScript 中有一个专门的 XOR 运算符，写作 ^，使用它会将两个二进制数按位异或：

  1. 1010 ^ 1111    // 0101  注意这里的两个数都是二进制数

XOR 加密原理

XOR 运算有一个很奇妙的特点：如果对一个值连续做两次 XOR，会返回这个值本身：

  1. // 第一次 XOR
  2. 1010 ^ 1111    // 0101
  4. // 第二次 XOR
  5. 0101 ^ 1111    // 1010

XOR 的这个特性使得 XOR 运算可以用于信息的加密：

  1. message ^ key    // 得到加密后的字符串 cipherText
  2. cipherText ^ key    // cipherText 与 key 再次进行 XOR 运算得到 message

加密得到的 cipherText 的长度与较长的那一方相同。

二战期间，各国为了电报加密，对密码学进行了大量的研究和实践，其中就包括 XOR 加密。战后，美国数学家香农（Claude Shannon）将他的研究成果公开发表，证明了只要满足两个条件，XOR 加密是无法破解的：

  • key的长度大于等于message。
  • key必须是一次性的，且每次都要随机产生。

使用 XOR 加密字符串的简单实例

  1. function encryptByXOR(message, key) {
  2.     let cipherText = "";
  4.     for (let i = 0; i < message.length - 1; i++)
  5.         cipherText += (message[i] ^ key).toString() + "-";
  6.     cipherText += (message[message.length - 1] ^ key).toString();
  8.     return cipherText;
  9. }
  11. function decryptByXOR(cipherText, key) {
  12.     let message = "";
  13.     cipherText = cipherText.split("-");
  15.     for (let i = 0; i < cipherText.length; i++)
  16.         message += String.fromCharCode(cipherText[i] ^ key);
  18.     return message;
  19. }

这里我实现了两个函数，encryptByXOR 用于加密，decryptByXOR 用于解密，它们的参数都是 message 和 key。

加密时，每个字符都与 key 异或，并以 - 为分隔符将所有结果拼接在一起，这样就产生了 cipherText。

解密时，将cipherText 用 split 方法拆分，产生一个数组，然后循环遍历该数组，将数组中每个元素与 key 异或，并使用 String.fromCharCode 方法还原成字符，最后拼接并返回。