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Java编程实现对十六进制字符串异或运算代码示例

时间:2017-12-30 11:21:00 编辑:猪哥 来源:转载

前言:好久没有写博客,最近一年感觉真是好忙,各种做不完的工作。相信很多上班族都会有这种感觉。最近对NFC进行写卡操作,需要计算一个校验位。一般情况下,校验位多数是由前几个字节进行异或运算所得。

现在我就先说一下我使用的场景:

把一个16字节的数据写到CPU卡(如交通卡)里面,最后一字节是校验码---前十五字节异或。

我开始从网上找了一些别人写的算法发现计算后结果不对,或者就是写的太复杂了,于是自己就写了一个,感觉也比较简单,现在分享给大家,希望一起交流一下。

第一节:什么是异或运算(主要摘自百度百科,熟悉的童靴可以跳过)

定义:

异或,英文为exclusiveOR,或缩写成xor

异或(xor)是一个数学运算符。它应用于逻辑运算。异或的数学符号为“⊕”,计算机符号为“xor”。其运算法则为:

a⊕b=(¬a∧b)∨(a∧¬b)

如果a、b两个值不相同,则异或结果为1。如果a、b两个值相同,异或结果为0。

异或也叫半加运算,其运算法则相当于不带进位的二进制加法:二进制下用1表示真,0表示假,则异或的运算法则为:0⊕0=0,1⊕0=1,0⊕1=1,1⊕1=0(同为0,异为1),这些法则与加法是相同的,只是不带进位。

异或略称为XOR、EOR、EX-OR

程序中有三种演算子:XOR、xor、⊕。

使用方法如下

z=x⊕y

z=xxory

运算规则:

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是二进制数0101,y是二进制数1011

则x⊕y=1110

只有在两个比较的位不同时其结果是1,否则结果为0

即“两个输入相同时为0,不同则为1”!

逻辑:

逻辑表达式:F=AB'⊕A'B((AB'⊕A'B)'=AB⊙A'B',⊙为“同或”运算)

异或逻辑的真值表如图1所

示,其逻辑符号如图2所示。异或逻辑的关系是:当AB不同时,输出P=1;当AB相同时,输出P=0。“⊕”是异或运算符号,异或逻辑也是与或非逻辑的组合,其逻辑表达式为:

P=A⊕B

由图1可知,异或运算的规则是

0⊕0=0,0⊕1=1

1⊕0=1,1⊕1=0

口诀:相同取0,相异取1

事实上,XOR在英文里面的定义为eitherone(isone),butnotboth,也即只有一个为真(1)时,取真(1)。

作用:

在计算机中普遍运用,异或(xor)的逻辑符号一般用xor,也有用⊕的:

真⊕假=真

假⊕真=真

假⊕假=假

真⊕真=假

或者为:

True⊕False=True

False⊕True=True

False⊕False=False

True⊕True=False

部分计算机语言用1表示真,用0表示假,所以两个字节按位异或如下

Java编程实现对十六进制字符串异或运算代码示例

下面是两个二进制数值进行异或计算:

Java编程实现对十六进制字符串异或运算代码示例

现实中用的都是十进制的数值,那么我们来看一看两个十进制数值是怎么进行异或计算:

5⊕2=?

1.进行异或计算前会把数值都转换为二进制的:

5和2转为二进制分别为:0101、0010

Java编程实现对十六进制字符串异或运算代码示例

2.再把结果0111转换为十进制的:7

3.所以5⊕2=7

巧用:

与其它语言不同,C语言和C++语言的异或不用xor,而是用“^”,键入方式为Shift+6。(而其它语言的“^”一般表示乘方)

若需要交换两个变量的值,除了通常使用的借用中间变量进行交换外,还可以利用异或,仅使用两个变量进行交换,如:

a=a^b;
b=b^a;
a=a^b;

详解:

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

注意:

a=a^b^(b=a);//此类形式是不正确的UB行为,在不同编译器中会有不同的结果,切勿使用

这样就完成了a与b的交换。

综上:同一变量与另一变量和其异或值异或等于自身。

用例:可使用于加密算法某一环节或更多环节,使算法更复杂,不易被破解,安全性更高。[1]

第二节:用java语言实现:

private static String xor(String strHex_X,String strHex_Y){
	//将x、y转成二进制形式  
	String anotherBinary=Integer.toBinaryString(Integer.valueOf(strHex_X,16));
	String thisBinary=Integer.toBinaryString(Integer.valueOf(strHex_Y,16));
	String result = "";
	//判断是否为8位二进制,否则左补零  
	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;
		}
	}
	//异或运算  
	for (int i=0;i

注意:以上方法是针对一个十六进制字符串一字节之间的异或运算,如对十五字节的十六进制字符串异或运算:

1312f70f900168d900007df57b4884
先进行拆分: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,得到的一字节校验码为:e6
补充,给一些朋友增加了一个简单的调用方法,仅供参考:

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;
}

然后再主函数或者其他方法里面调用:

String code = checkcode_0007("1312f70f900168d900007df57b4884"); 

code就是获取的校验码了。

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