JAVA文本文档的加密与解密Word文档格式.docx
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本程序充分利用Java语言的特点，针对当下社会比较重视的文件加密，设计了本程序。
使用本程序可以对txt，word等多种文件进行加密解密，使用便捷实用，功能完善，
满足了用户对文件安全性的需求。
关键词：
JAVA；
加密；
解密；
一、课设任务及要求
任务：
图形化界面（GUI）编程，编写一个加密与解密程序
要求：
（1）采用图形用户界面
（2）给定任意一个文本文件，进行加密，生成另一个文件
（3）对加密后的文件还原（解密）
二、需求分析
基本要求：
1.用图形用户界面实现，建立菜单。
2.给定任意一个文本文件，进行加密，生成另一个文件。
3．对加密后的文件还原。
分析如下：
1．向图形用户界面中添加组件。
2．设置各个组件的布局。
3.添加窗口事件。
4.查找读入及写入文件，并显示。
5.加密功能实现。
6.解密功能实现。
三、设计思路
本程序采用传统的异或加密算法，没有采用DES算法，但对于世界上公认的DES是一种分组加密算法，是以64位为分组对数据加密。
64位一组的明文从算法的一端输入，64位的密文从另一端输出。
密钥的长度为56位（密钥通常表示为64位的数，但每个第8位都用作奇偶检验，可以忽略）。
密钥可以是任意的56位数，且可以在任意的时候改变。
本程序采用的算法与DES相同的一点是：
都是一个对称算法：
及加密和解密用的是同一个算法。
我们也许知道公认的DES算法的工作过程，那就是：
若Mode为加密，则用Key对数据Data进行加密，生成Data的密码形式（64位）作为DES的输出结果；
若Mode为解密，则用Key对密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式（64位）作为DES的输出结果。
但是，重要的是本程序首先经“打开”菜单项，进入文件选择模块，读取字符流，输出文本文档后，在一个数组中，对字符进行异或运算，从而达到加密的效果。
在通信网络的两端，双方约定了一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式通过公共通信网（如电话网）传输到通信网络的终点，数据达到目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据。
这样便保证了核心数据（如PIN，MAC等）在公共通信网中传输的安全性和可靠性。
通过定期在通信网络的源端和目的端同时改用新的Key，便能更进一步提高数据的保密性，这正是现在金融界交易网络的流行作法。
简单地说，DES算法只不过是加密的其中一种技术，通过一个初始置换，将明文分组分成左半部分和右半部分，各32位长。
然后进行16轮相同的运算，这些相同的运算被称为函数f，在运算过程中数据和密钥相结合。
经过16轮运算后左、右部分在一起经过一个置换（初始置换的逆置换），这样算法就完成了。
本程序虽然没有采用此算法，而是采用众所周知的与DES有相似之处的异或算法，实际上是降低了程序的复杂度，使其更清晰，但功能依旧很强大，可见优势也是很多的。
四、详细设计
4.1程序流程图
该程序的模块调用十分简单明了，所以主程序的运行也很清晰，以下就是主程序的详细流程图，如图4-1所示
图4-1流程图
4.2图形用户界面模块
在图形用户界面，设置两个面板，并分别设置显示其组件的布局。
设置两个菜单项，分别为“打开”和“保存”；
设置两个按钮，分别为“加密”和“解密”；
创建一个文本区，用一个标签注明“文件浏览窗口”，这就是整个图形用户界面。
此外，还添加了一个窗口事件windowClosing，可以关闭运行的程序。
窗口事件的代码实现：
addWindowListener（newWindowAdapter（）
{
publicvoidwindowClosing（WindowEvente）
{
System.exit（0）;
}
}）;
}
4.3加密操作模块
本程序采用简单的加密算法，即把从文本区获得的文本文件，初始化，存放到一个数组中，然后进行异或运算，把结果重新存放于该数组中，从而显现在“文件浏览窗口”中。
代码实现：
if（e.getSource（）==button1）
chara[]=texta.getText（）.toCharArray（）;
/*把texta中获得的文本，进行初始化，与原字符串长度相等，并将该字符串对象的全部字符复制到该数组a[]中*/
texta.setText（null）;
intn;
charsecret='
'
;
for（inti=0;
i<
a.length;
i++）
charc=（char）（secret^a[i];
//进行异或运算）
texta.append（"
"
+c）;
}
4.4解密操作模块
解密操作其实同加密操作相同，依旧首先打开加密后的文件，使其显示在文本区中，再同样对数组里的元素进行初始化，进行异或运算，即可得到解密后的文件，再显示到“文件浏览窗口”中。
入口参数：
指定文件路径
if（e.getSource（）==button2）
{
charc=（char）（secret^a[i]）;
//再次异或运算，即还原
4.5文件保存模块
本程序最大的特点就是：
可以选择是否保存加密后的文本文件。
因为加密后的文件先显示在文本区中，之后选择菜单项“保存”，即可弹出“保存对话框”，进行查找写入文件，写入字符流，从而实现保存。
if（e.getSource（）==itemSave）//查找写入的文件
filedialog_save.setVisible（true）;
if（filedialog_save.getFile（）!
=null）
try
{
Filefile=newFile（filedialog_save.getDirectory（）,filedialog_save.getFile（））;
FileWritertofile=newFileWriter（file）;
//写入字符流
BufferedWriterout=newBufferedWriter（tofile）;
out.write（texta.getText（）,0,（texta.getText（））.length（））;
out.close（）;
tofile.close（）;
}
catch（IOExceptione2）
4.6文件选择模块
同上个文件保存模块类似，依旧在选择菜单项“打开”后，查找读入文件，读取字符流，弹出“打开对话框”，从而可实现获取文件。
出口值：
被选文件的路径
publicvoidactionPerformed（ActionEvente）//查找读入文件
{
if（e.getSource（）==itemOpen）
filedialog_load.setVisible（true）;
Strings;
if（filedialog_load.getFile（）!
Filefile=newFile（filedialog_load.getDirectory（）,filedialog_load.getFile（））;
FileReaderfile_reader=newFileReader（file）;
//读取字符流
BufferedReaderin=newBufferedReader（file_reader）;
while（（s=in.readLine（））!
texta.append（s+'
\n'
）;
in.close（）;
file_reader.close（）;
catch（IOExceptione1）
五、运行调试与分析讨论
5.1加密
首先在我机器C盘文件夹名为1的文件夹离创建一个名为Example.txt文本文件用做测试。
运行程序，弹出如图5-1的对话框
图5-1运行程序
点击“文件”，选择“打开”，即弹出“打开”对话框，选择一个文本文件，如图5-2。
图5-2选择加密文件
选择文件后，即可在“文件浏览窗口”中显示文本的信息，点击“加密”按钮，即可在“文件浏览窗口”看到加密后的文件（如图5-3）。
图5-3生成加密文件
对加密后的密文进行保存，选择“文件”下的“保存”，即可弹出“保存”对话框，选择路径，即可保存，如图5-4和5-5所示。
图5-4保存加密文件
图5-5浏览加密文件
5.2解密
解密操作中对文件选择，密码输入和加密操作是一样的。
将刚刚加密的程序进行解密，打开密文文件，选择“加密与解密”窗口下“解密”按钮，点击，即可解密，如图5-6所示。
图5-6加密
5.3分析讨论
在程序设计之初，考虑的是如何实现DES算法，但发现DES算法对于本次小程序来说，的确过于繁琐，但当我们发现采用简化后的DES算法----异或算法也可实现本功能，所以以后大大减少了工作量，可以说用Java语言是程序实现的一个成功之处。
而且，我觉得随着科技的不断进步，Java语言的优越性会不断地被挖掘出来，因为Java语言也是有生命的，它是不断被人们的需求演变的越来越强大，这些，我觉得不言而喻。
但往后，我想只有在不断的使用以后才能体会到，在发现Java拥有秘密密钥工厂后更是感受到它的强大。
Java的JDK帮助文档对于使用Java编程是非常有帮助的，在我们编程过程中，遇到的一些不清楚的地方，都是靠它才得以解决，同时对Java语言的了解也更方便、深入了。
程序利用Java图形界面设计了一个方便用户操作的窗口，使得程序运行的时候更想是个封装好的运用程序，不过我知道离这个还是有很大距离的，而程序所要提升空间非常大，现在界面所能实现的也就几个操作而已。
但我们一致认为：
如果程序要再做的强大点，可以引入其他的加密算法共用户选择，还可以设计成同时对多个文件进行加密，不过这只能放到我们课下对此进行更深一步的研究了。
程序的每个模块实现的功能还算完整，层次间的调用还是比较清晰的，各个功能也得到了基本的实现。
算法的时空分析，其实就是指算法的空间复杂度（包括时间复杂度和空间复杂度），其作用：
时间复杂度是度量算法执行的时间长短；
而空间复杂度是度量算法所需存储空间的大小。
程序的时间复杂度理论上是算不出来的，必须经过必须上机运行测试才能知道。
但我们不可能也没有必要对每个算法都上机测试。
但我们可以知道本算法其实是DES算法的简化，所以，肯定只需知道哪个算法花费的时间多，哪个算法花费的时间少就可以了，并且，一个算法花费的时间与算法中语句的执行次数成正比例，DES对64位的明文分组进行操作,通过一个初始置换,将明文分组成左半部分Li和右半部分Ri,各32位长。
然后进行16轮完全相同的运算，本程序直接采用数组，对其中的字符循环异或，只需进行一轮，所以时间复杂度T（n）是比较小的。
空间复杂度O（n）也是一样的，它是对程序占用内存的分析，由公式T（n）=O（f（n））知，时间复杂度与空间复杂度均为O（n）。
六、设计体会与小结
这次课程设计的要求并不多，只要实现加密与解密功能，而且只需要采用一种加密算法，但是为了本次课程设计，我们组也搜索了大量的资料，并根据在课堂上，书本上，老师讲过的知识，结合自身主观和客观因素，制定了本次课程设计的目标，并齐心协力，完成了此次设计。
通过本次的课程设计，我们还知道了许多自身存在的不足，例如仅掌握了一种加密算法，但在日益发达的社会商业等领域，加密解密需要做的还非常多，并且Java领域博大精深，我们现在只是学到了它的一点皮毛而已，所以还需多多努力。
但是通过这些我还是学到了很多东西，先不说其他的，我最起码最基础的加密算法，而且以后可以运用到自己想要保密的文件当中去。
通过这次课程设计，我用JAVA语言实现，我这是我对JAVA语言有了根深的了解巩固了以前学到的知识，也学习到了新的知识，课程设计虽然暂告一个段落，但我们学习Java的步伐不会终止。
参考文献
（1）丁振凡.《Java语言实用教程》北京邮电大学出版社
（2）耿祥义.《Java2实用教程》清华大学出版社
（3）赵付青.《Java面向对象程序设计》国防工业出版社.
（4）耿祥义.《Java课程设计》清华大学出版社
附录源代码
importjava.awt.*;
importjava.awt.event.*;
importjava.io.*;
importjavax.swing.*;
classMyframeextendsFrameimplementsActionListener
FileDialogfiledialog_save,filedialog_load;
Buttonbutton1,button2;
Labellabel;
MenuBarbar;
Menumenu;
MenuItemitemOpen,itemSave;
TextAreatexta;
Myframe（Strings）//创建对话框
super（s）;
texta=newTextArea（38,160）;
button1=newButton（"
加密"
button2=newButton（"
解密"
menu=newMenu（"
文件"
itemOpen=newMenuItem（"
打开"
itemSave=newMenuItem（"
保存"
label=newLabel（"
文件浏览窗口"
itemOpen.addActionListener（this）;
itemSave.addActionListener（this）;
button1.addActionListener（this）;
button2.addActionListener（this）;
filedialog_save=newFileDialog（this,"
保存文件对话框"
FileDialog.SAVE）;
filedialog_load=newFileDialog（this,"
打开文件对话框"
FileDialog.LOAD）;
filedialog_save.addWindowListener（newWindowAdapter（）
filedialog_save.setVisible（false）;
filedialog_load.addWindowListener（newWindowAdapter（）
filedialog_load.setVisible（false）;
Boxbox1=Box.createHorizontalBox（）;
//创建一个从左到右显示其组件的box1;
Boxbox2=Box.createVerticalBox（）;
//创建一个从上到下显示其组件的box2;
Boxbox3=Box.createVerticalBox（）;
Boxboxbase=Box.createVerticalBox（）;
Panelpanel1=newPanel（）;
Panelpanel2=newPanel（）;
setMenuBar（bar=newMenuBar（））;
bar.add（menu）;
menu.add（itemOpen）;
menu.add（itemSave）;
panel1.add（button1）;
panel1.add（button2）;
box1.add（panel1）;
box2.add（label）;
panel2.add（texta）;
box3.add（panel2）;
boxbase.add（box1）;
boxbase.add（box2）;
boxbase.add（box3）;
add（boxbase）;
setLayout（newFlowLayout（））;
setBounds（100,0,1200,750）;
setVisible（true）;
addWindowListener（newWindowAdapter（）
}//“关闭”窗口事件;
publicvoidactionPerformed（ActionEvente）//查找读入文件
if（e.getSource（）==itemSave）//查找写入的文件
if（e.getSource（）==button1）
//进行异或运算
if（e.getSource（）==button2）
}
publicclassE1
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
Myframeframe=newMyfr
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