[发明专利]一种码字表加解密方法

说明书

技术领域

该发明技术主要应用在“信息安全技术”和“数据存贮与管理”等领域

背景技术

1、码字表

码字表的用途非常的广泛[17][18][19]，为许多教学和拼词典类型的软件中所需要。本论文研究的码字表对象主要是针对应用于压缩编码和加密系统的码字表。很多软件使用大型数据库来存储码字表，这些的码字表需要庞大的管理系统。然而在压缩编码和加密系统中，码字表的应用方式比教学软件等中的简单，不希望使用复杂的管理，只希望能够在传输和存储时有足够的安全性并且只占较小的存储空间。

码字表的生成过程基本如下：1)考察需要使用的字符(或字符)集；2)寻找合适的编码法(按照码字表的使用目的)；3)按照使用的编码法将所选字符集编码，并加入所需信息，制成码字表。码字表的生成过程能够帮助我们了解码字表的组成要素，进而研究在它的存储过程中，需要保存那些关键信息，能够唯一表示此码字表。

不难发现，码字表需要编码字符集、字符与码字的对应关系以及码字长度来标识。缺少了这些信息，码字表的内容将被破坏。所以在本论文构造码字表的存储结构中，将会着重说明这些信息是怎样被安置进新的结构中的。

在编码表中，如果对每一待编码的字符，编码后的码字长度一定，那么我们可以用定长的空间来存储，并且查找码字时也可以直接使用现有的查找算法。而更一般的情况是用变长码，如压缩编码的压缩原理就是使经常使用的字符用短的二进制码字表示，反之用长的码字表示。变长码如果用定长的空间来存储将会浪费大量的空间，所以必须另辟蹊径。

2、顺序存储

我们首先研究这样一张码字表，设

∑₁＝{A，B，C}    ∑₂＝{a，b，c，d，e，f}

且∑₁上的一编码方案如图1所示：

如果要顺序存储此张码字表(即依次存储字符、码字对)，并且能够让程序在读入存储的数据后自动识别它的内容，那么要解决如下问题：

1)区分被编码字母与码字

2)区别每个字母的码字

3)能够根据被编码字母找到对应码字

要达到这些目的，必须在存储的数据中加入一些特定的字符，并在程序规定这些字符的含义。我们可以加入推倒符号，分隔符。例如，规定

，符号用来分隔各个编码

→符号前面是被编码字符，后面为码字

则表1可以表示为

A→abc，B→efcd，C→ffb

然而此码字表存储的为变长码，如果要查找任一字母的编码，无法用时间复杂度小的查找方法，因为对于每个字母的编码所需要的存储空间不相同，所以查找后面字母的编码时，必须遍历所有前面的数据，直到找到此字母开始的代换。

可以对简单顺序存储作一定的修改，即令每个字母的代换集合存储长度相同，这样就可以以字母在字母表中的位置作为索引来查找。如表1的例子，所有编码表示串的最大长度为6，则我们规定每个编码都用6个字符表示，遇到空格或“，”表示此码字结束，则它的存储表示如下：

A→abc，B→efcd，C→ffb_

其中_表示空格符。

这样的表示会占用额外的存储空间。若以l_max表示编码中最长的码字，表示码字的平均长度，n＝|∑₁|为字母表元素的个数，则需要占用的额外空间为

$S_{\mathrm{waste}}=n(l_{\max }-\stackrel{\‾}{l})$

显然，在最长的码字比平均码字长度大得多时，额外消耗的空间将随字母表大小的增长线形递增。

3、字典存储法