异或运算加密/解密

异或(XOR)运算加密一种简单高效、非常安全的加密方法。

异或(XOR)运算:

逻辑运算之中，除了 AND 和 OR，还有一种 XOR 运算，中文称为"异或运算"。

它的定义是：两个值相同时，返回false，否则返回true。也就是说，XOR可以用来判断两个值是否不同。

true XOR true // false
false XOR false // false
true XOR false // true
true XOR false // true

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。

// 第一次 XOR
1010 ^ 1111 // 0101
 
// 第二次 XOR
0101 ^ 1111 // 1010

上面代码中，原始值是1010，再任意选择一个值（上例是1111），做两次 XOR，最后总是会得到原始值1010。这在数学上是很容易证明的。

XOR 的这个特点，使得它可以用于信息的加密。

message XOR key // cipherText
cipherText XOR key // message

上面代码中，原始信息是message，密钥是key，第一次 XOR 会得到加密文本cipherText。对方拿到以后，再用key做一次 XOR 运算，就会还原得到message。

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

理由很简单，如果每次的key都是随机的，那么产生的CipherText具有所有可能的值，而且是均匀分布，无法从CipherText看出message的任何特征。也就是说，它具有最大的"信息熵"，因此完全不可能破解。这被称为 XOR 的"完美保密性"（perfect secrecy）。

满足上面两个条件的key，叫做 one-time pad（缩写为OTP），意思是"一次性密码本"，因为以前这样的key都是印刷成密码本，每次使用的时候，必须从其中挑选。

异或(XOR)运算加密/解密算法原理：

　　从加密的主要方法看，换位法过于简单，特别是对于数据量少的情况很容易由密文猜出明文，而替换法不失为一种行之有效的简易算法。

　　从各种替换法运算的特点看，异或运算最适合用于简易加解密运算，这种方法的原理是:当一个数A和另一个数B进行异或运算会生成另一个数C，如果再将C和B进行异或运算则C又会还原为A。

　　相对于其他的简易加密算法，XOR算法的优点如下。

　　(1)算法简单，对于高级语言很容易能实现。

　　(2)速度快，可以在任何时候、任何地方使用。

　　(3)对任何字符都是有效的，不像有些简易加密算法，只对西文字符有效，对中文加密后再解密无法还原为原来的字符。