【加解密与C】Rot系列(四)Rot8000

Rot8000 简介

Rot8000 是一种基于 Unicode 字符集的旋转加密算法，类似于经典的 Rot13，但扩展到了更大的字符范围（通常是 Unicode 的基本多语言平面，即 U+0000 到 U+FFFF）。Rot13 仅适用于 26 个拉丁字母，而 Rot8000 通过覆盖更多字符（如中文、符号等），增强了加密的灵活性和趣味性。

Rot8000 加密原理

Rot8000 的核心思想是将每个 Unicode 字符的码点值加上 0x8000（即 32768），然后对 0x10000（即 65536）取模，得到新的字符。由于 Unicode 的基本多语言平面共有 65536 个码位，旋转 32768 后，加密和解密是同一操作：

公式 :
( \text{encrypted_char} = (\text{original_char} + 32768) \mod 65536 )

特点与用途

对称性: 加密和解密使用同一函数。
兼容性: 可处理多种语言的字符，但需注意非基本多语言平面（如表情符号）可能不兼容。
趣味性: 适合轻度混淆文本，不适合高安全性场景。

注意事项

部分字符（如控制字符）旋转后可能不可见或无效。
非基本多语言平面（码位 ≥ 0x10000）需额外处理。

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// ROT8000常量
#define ROT8000_SHIFT 0x8000
#define UNICODE_MAX 0x10FFFF

/**
 * ROT8000编码/解码函数
 * 将每个Unicode码点旋转32768个位置（0x8000）
 * 旋转后仍在有效Unicode范围内（0x0-0x10FFFF）
 * 
 * 注意：ROT8000是对称密码，编码和解码使用相同的算法
 * 
 * @param input 输入UTF-8字符串
 * @return 转换后的新字符串（需调用者释放内存）
 */
char* rot8000_transform(const char* input) {
    if (!input) return NULL;
    
    // 获取输入长度
    size_t len = strlen(input);
    if (len == 0) return strdup("");
    
    // 创建输出缓冲区（足够大）
    size_t max_out_size = len * 4 + 1; // 最坏情况：每个字符4字节
    char* output = malloc(max_out_size);
    if (!output) return NULL;
    
    // 设置Unicode环境
    setlocale(LC_ALL, "en_US.UTF-8");
    
    // 转换状态
    mbstate_t ps = {0};
    const char* p = input;
    char* out_ptr = output;
    
    while (*p != '\0') {
        // 解码下一个Unicode码点
        char32_t codepoint;
        size_t bytes_consumed = mbrtoc32(&codepoint, p, MB_CUR_MAX, &ps);
        
        if (bytes_consumed == (size_t)-1 || bytes_consumed == (size_t)-2) {
            // 无效序列处理：直接复制字节
            *out_ptr++ = *p++;
            continue;
        }
        
        if (bytes_consumed == 0) break; // 空字符
        
        // 应用ROT8000转换
        if (codepoint <= UNICODE_MAX) {
            codepoint = (codepoint + ROT8000_SHIFT) % (UNICODE_MAX + 1);
        }
        
        // 重新编码为UTF-8
        char temp[MB_CUR_MAX];
        mbstate_t out_ps = {0};
        size_t bytes_written = c32rtomb(temp, codepoint, &out_ps);
        
        if (bytes_written != (size_t)-1) {
            memcpy(out_ptr, temp, bytes_written);
            out_ptr += bytes_written;
        }
        
        p += bytes_consumed;
    }
    
    *out_ptr = '\0'; // 终止字符串
    
    // 优化内存使用
    size_t actual_len = out_ptr - output;
    char* final_output = realloc(output, actual_len + 1);
    return final_output ? final_output : output;
}