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用Java語言實作對十六進制字元串異或運算

前言:好久沒有寫部落格,最近一年感覺真是好忙,各種做不完的工作。相信很多上班族都會有這種感覺。最近對NFC進行寫卡操作,需要計算一個校驗位。一般情況下,校驗位多數是由前幾個位元組進行異或運算所得。

現在我就先說一下我使用的場景:

把一個16位元組的資料寫到CPU卡(如交通卡)裡面,最後一位元組是校驗碼---前十五位元組異或。

我開始從網上找了一些别人寫的算法發現計算後結果不對,或者就是寫的太複雜了,于是自己就寫了一個,感覺也比較簡單,現在分享給大家,希望一起交流一下。

第一節:什麼是異或運算(主要摘自百度百科,熟悉的童靴可以跳過)

定義:

異或,英文為exclusive OR,或縮寫成xor 異或(xor)是一個數學運算符。它應用于邏輯運算。異或的數學符号為“⊕”,計算機符号為“xor”。其運算法則為: a⊕b = (¬a ∧ b) ∨ (a ∧¬b) 如果a、b兩個值不相同,則異或結果為1。如果a、b兩個值相同,異或結果為0。 異或也叫半加運算,其運算法則相當于不帶進位的二進制加法:二進制下用1表示真,0表示假,則異或的運算法則為:0⊕0=0,1⊕0=1,0⊕1=1,1⊕1=0(同為0,異為1),這些法則與加法是相同的,隻是不帶進位。 異或略稱為XOR、EOR、EX-OR 程式中有三種演算子:XOR、xor、⊕。 使用方法如下 z = x ⊕ y z = x xor y 運算規則:

1. a ⊕ a = 0 2. a ⊕ b = b ⊕ a 3. a ⊕b ⊕ c = a ⊕ (b ⊕ c) = (a ⊕ b) ⊕ c; 4. d = a ⊕ b ⊕ c 可以推出 a = d ⊕ b ⊕ c. 5. a ⊕ b ⊕ a = b. 6.若x是二進制數0101,y是二進制數1011 則x⊕y=1110 隻有在兩個比較的位不同時其結果是1,否則結果為0 即“兩個輸入相同時為0,不同則為1”!

用Java語言實作對十六進制字元串異或運算

邏輯:

邏輯表達式:F=AB’⊕A’B((AB’⊕A’B)’=AB⊙A’B’,⊙為“同或”運算) 異或邏輯的真值表如圖1所

示,其邏輯符号如圖2所示。異或邏輯的關系是:當AB不同時,輸出P=1;當AB相同時,輸出P=0。“⊕”是異或運算符号,異或邏輯也是與或非邏輯的組合,其邏輯表達式為: P=A⊕B 由圖1可知,異或運算的規則是 0⊕0=0,0⊕1=1 1⊕0=1,1⊕1=0 口訣:相同取0,相異取1

事實上,XOR 在英文裡面的定義為either one (is one), but not both, 也即隻有一個為真(1)時,取真(1)。 作用:

在計算機中普遍運用,異或(xor)的邏輯符号一般用xor,也有用⊕的: 真⊕假=真 假⊕真=真 假⊕假=假 真⊕真=假 或者為: True ⊕ False = True False ⊕ True = True False ⊕ False = False True ⊕ True = False 部分計算機語言用1表示真,用0表示假,是以兩個位元組按位異或如下

00000000
xor 00000000
----------------------------------
00000000

============我是分界線1============ 下面是兩個二進制數值進行異或計算:

11111111
xor 00000000
----------------------------
11111111

============我是分界線2============ 現實中用的都是十進制的數值,那麼我們來看一看兩個十進制數值是怎麼進行異或計算: 5 ⊕ 2 = ? 1.進行異或計算前會把數值都轉換為二進制的: 5和2轉為二進制分别為:0101 、0010

0101
xor 0010
----------------------------
0111

2.再把結果 0111 轉換為十進制的:7 3.是以 5 ⊕ 2 = 7 巧用:

與其它語言不同,C語言和C++語言的異或不用xor,而是用“^”,鍵入方式為Shift+6。(而其它語言的“^”一般表示乘方) 若需要交換兩個變量的值,除了通常使用的借用中間變量進行交換外,還可以利用異或,僅使用兩個變量進行交換,如:

1 2 3

a=a^b;

b=b^a;

a=a^b;

詳解:

1 2 3

a1=a^b

b=a1^b

a=a1^b=a1^(a1^b)=a1^a1^b=b

注意:

1

a=a^b^(b=a);

//此類形式是不正确的UB行為,在不同編譯器中會有不同的結果,切勿使用

這樣就完成了a與b的交換。 綜上:同一變量與另一變量和其異或值異或等于自身。 用例:可使用于加密算法某一環節或更多環節,使算法更複雜,不易被破解,安全性更高。[1]  第二節:用java語言實作:

private static String xor(String strHex_X,String strHex_Y){ 
			//将x、y轉成二進制形式 
			String anotherBinary=Integer.toBinaryString(Integer.valueOf(strHex_X,16)); 
			String thisBinary=Integer.toBinaryString(Integer.valueOf(strHex_Y,16)); 
			String result = ""; 
			//判斷是否為8位二進制,否則左補零 
			if(anotherBinary.length() != 8){ 
			for (int i = anotherBinary.length(); i <8; i++) { 
					anotherBinary = "0"+anotherBinary; 
				} 
			} 
			if(thisBinary.length() != 8){ 
			for (int i = thisBinary.length(); i <8; i++) { 
					thisBinary = "0"+thisBinary; 
				} 
			} 
			//異或運算 
			for(int i=0;i<anotherBinary.length();i++){ 
			//如果相同位置數相同,則補0,否則補1 
					if(thisBinary.charAt(i)==anotherBinary.charAt(i)) 
						result+="0"; 
					else{ 
						result+="1"; 
					} 
				}
			Log.e("code",result);
			return Integer.toHexString(Integer.parseInt(result, 2)); 
		}
           

注意:以上方法是針對一個十六進制字元串一位元組之間的異或運算,如對十五位元組的十六進制字元串異或運算:1312f70f900168d900007df57b4884

先進行拆分:13 12 f7 0f 90 01 68 d9 00 00 7d f5 7b 48 84

13 xor 12-->1

1 xor f7-->f6

f6 xor 0f-->f9

....

62 xor 84-->e6

即,得到的一位元組校驗碼為:e6

補充,給一些朋友增加了一個簡單的調用方法,僅供參考:

public String checkcode_0007(String para){
		 String[] dateArr = new String[15];
		 try {
			 dateArr[0] = para.substring(0, 2);
			 dateArr[1] = para.substring(2, 4);
			 dateArr[2] = para.substring(4, 6);
			 dateArr[3] = para.substring(6, 8);
			 dateArr[4] = para.substring(8, 10);
			 dateArr[5] = para.substring(10, 12);
			 dateArr[6] = para.substring(12, 14);
			 dateArr[7] = para.substring(14, 16);
			 dateArr[8] = para.substring(16, 18);
			 dateArr[9] = para.substring(18, 20);
			 dateArr[10] = para.substring(20, 22);
			 dateArr[11] = para.substring(22, 24);
			 dateArr[12] = para.substring(24, 26);
			 dateArr[13] = para.substring(26, 28);
			 dateArr[14] = para.substring(28, 30);
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
		}
		String code = "";
		for (int i = 0; i < dateArr.length-1; i++) {
			if(i == 0){
				code = xorString(dateArr[i], dateArr[i+1]);
			}else{
				code = xorString(code, dateArr[i]);
			}
		}
		return code;
}
           

然後再主函數或者其他方法裡面調用:

String code = checkcode_0007("1312f70f900168d900007df57b4884");
           

code就是擷取的校驗碼了。