java - 具有不同字母长度的替换密码

Question

我想实现一个简单的替换密码来屏蔽 URL 中的私有(private) ID。

我知道我的 ID 会是什么样子(大写 ASCII 字母、数字和下划线的组合)，而且它们会相当长，因为它们是组合键。我想使用更长的字母表来缩短生成的代码(我想使用大写和小写的 ASCII 字母、数字，别无其他)。所以我传入的字母表是

[A-Z0-9_] (37 chars)

我即将离任的字母表是

[A-Za-z0-9] (62 chars)

因此 压缩近 50% 合理的压缩量将可用。

假设我的 URL 如下所示:

/my/page/GFZHFFFZFZTFZTF_24_F34

我希望它们看起来像这样:

/my/page/Ft32zfegZFV5

显然，两个数组都将被打乱以带来一些随机顺序。

这不一定是安全的。如果有人弄明白了:很好，但我不希望该方案显而易见。

我想要的解决方案是将字符串转换为基数 37 的整数表示，将基数转换为 62，然后使用第二个字母表写出该数字。有没有可用的示例代码来做类似的事情？ Integer.parseInt()具有一些类似的逻辑，但它被硬编码为使用标准数字行为。

有什么想法吗？

我正在使用 Java 来实现它，但是任何其他语言的代码或伪代码当然也有帮助。

Answer 1

莫名其妙的 Character.MAX_RADIX 只有 36，但你总是可以编写自己的基本转换例程。以下实现不是高性能的，但它应该是一个很好的起点:

import java.math.BigInteger;
public class BaseConvert {
    static BigInteger fromString(String s, int base, String symbols) {
        BigInteger num = BigInteger.ZERO;
        BigInteger biBase = BigInteger.valueOf(base);
        for (char ch : s.toCharArray()) {
            num = num.multiply(biBase)
                     .add(BigInteger.valueOf(symbols.indexOf(ch)));
        }
        return num;
    }
    static String toString(BigInteger num, int base, String symbols) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        BigInteger biBase = BigInteger.valueOf(base);
        while (!num.equals(BigInteger.ZERO)) {
            sb.append(symbols.charAt(num.mod(biBase).intValue()));
            num = num.divide(biBase);
        }
        return sb.reverse().toString();
    }
    static String span(char from, char to) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (char ch = from; ch <= to; ch++) {
            sb.append(ch);
        }
        return sb.toString();
    }
}

然后你可以有一个像下面这样的 main() 测试工具:

public static void main(String[] args) {
    final String SYMBOLS_AZ09_ = span('A','Z') + span('0','9') + "_";
    final String SYMBOLS_09AZ = span('0','9') + span('A','Z');
    final String SYMBOLS_AZaz09 = span('A','Z') + span('a','z') + span('0','9');

    BigInteger n = fromString("GFZHFFFZFZTFZTF_24_F34", 37, SYMBOLS_AZ09_);

    // let's convert back to base 37 first...
    System.out.println(toString(n, 37, SYMBOLS_AZ09_));
    // prints "GFZHFFFZFZTFZTF_24_F34"

    // now let's see what it looks like in base 62...       
    System.out.println(toString(n, 62, SYMBOLS_AZaz09));
    // prints "ctJvrR5kII1vdHKvjA4"

    // now let's test with something we're more familiar with...
    System.out.println(fromString("CAFEBABE", 16, SYMBOLS_09AZ));
    // prints "3405691582"

    n = BigInteger.valueOf(3405691582L);
    System.out.println(toString(n, 16, SYMBOLS_09AZ));
    // prints "CAFEBABE"        
}

一些观察

如果数字可以超过 long，
• BigInteger 可能是最简单的
• 您可以在符号 String 中打乱 char，只需坚持一个“ secret ”排列

关于“50% 压缩”的注意事项

您通常不能期望 base 62 字符串的长度大约是 base 36 字符串的一半。这是以 10、20 和 30 为基数的 Long.MAX_VALUE:

    System.out.format("%s%n%s%n%s%n",
        Long.toString(Long.MAX_VALUE, 10), // "9223372036854775807"
        Long.toString(Long.MAX_VALUE, 20), // "5cbfjia3fh26ja7"
        Long.toString(Long.MAX_VALUE, 30)  // "hajppbc1fc207"
    );