java - 如何构建反向按位运算

Question

按位取反

我有一组加密字节，我可以用下面的函数解密:

        byte b = (byte) (encrypted & 0xFF);
        return b >> 5 & 0x7 | (b & 0x1F) << 3;
    }
      
    0x51 >> 5 & 0x7 | 0x51 & 0x1F << 3 = 0x98
    ^                 ^

乍一看，它先于一个复杂的操作，所以我决定把它分成几个部分。

我需要进行反向操作。我知道字节操作是如何工作的；位移似乎很容易逆转，但 AND 并不困难。在之前的话题中，许多人认为您不得不想知道您对此的看法。

我注意到操作 (b & 0x1F) 只返回 0x0 和 0x1F 的数字，当它到达 0x20 在 0x0 重新开始，如此依次直到 0x39 返回 0x20 和 0x40 自然返回 0x0。

考虑一个可能的解决方案，我必须知道一个函数 "x & y = z" 我知道 "y"和 "z"，例如 "x + 0x1F = 0x1A" 可以确定原始字节可能是下一个{0x1A, 0x3A, 0x5A, 0x7A, 0x9A, 0xBA, 0xDA, 0xFA}中的任意一个，但现在的问题是如何我是否选择了正确的？

要尝试回答这个问题 0xA1 & 0x1F = 0x1 ，假设 "x & y = z"，我们只知道 y 和 "z" 可能的 x 只会是 {0x1, 0x21, 0x41, 0x61, 0x81, 0xA1, 0xC1, 0xE1}，如您所见，答案是在 8 个可能的字节之间。

也许我提出的问题很糟糕，但我无法构建反向操作。您能否给我您的意见或解释如何整合此类操作？

Answer 1

要找到反向操作，您应该尝试整体查看代码在做什么，而不是单独的操作。

| 的左操作数表示，

Shift b 5 places to the right >> 5 then clear all the bits except the least significant three bits & 0x7. Note that 7 is 111 in binary.

上面的代码获取了 b 的最高 3 位，并将它们一直向右移动。 1010 1100 将变为 0000 0101。

| 的右操作数表示，

Clear all the bits except b's least significant 5 bits, and then shift b 3 places to the left. Note that 1F is 0001 1111 in binary.

这得到 b 的最低有效 5 位，然后一直向左移动。 1010 1100 将变为 0110 0000。

最后，| 将两个结果组合在一起。

所以在较高的抽象层次上，这段代码只是交换一个字节中的前 3 位和后 5 位。 1110 0000 将变为 0000 0111。

要反转它，只需交换前 5 位和后 3 位。

byte b = (byte) (decrypted & 0xFF);
return b >> 3 & 0x1F | (b & 0x7) << 5;

您可能想了解 Bit Masks如果您觉得这个答案令人困惑。