#  三重双拼汉字加密方案 密钥生成

**Repository Path**: ttwe77/TripleDoublePinyinKeygen

## Basic Information

- **Project Name**:  三重双拼汉字加密方案 密钥生成
- **Description**: 该算法致力于脱离计算机加密中文。本程序使用UUID作为种子，生成包含随机对称键盘映射及其逆映射、音调数字及小鹤双拼标注的高分辨率可视化密钥PNG图像。
- **Primary Language**: Java
- **License**: GPL-3.0
- **Default Branch**: TripleDoublePinyinKeygen
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-08-23
- **Last Updated**: 2026-03-07

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 三重双拼汉字加密方案 使用指南

> **说明**
>  本程序用于生成一种可视化的对称“键盘映射”密钥，输出为高分辨率 PNG（带 DPI 元数据）。图像由两张键盘表格组成：上表为随机映射 `p`，下表为其逆映射 `p⁻¹`；每个键同时包含一个随机音调数字（1–4）与随机或小鹤双拼标注。每次运行会生成一个 **全部大写的 UUID**（同一 UUID 显示在上下两个键盘下方），并默认用该 UUID 作为随机种子和输出文件名（`<UUID>.png`）。

本工具通过三重双拼映射表，对汉字进行加密，生成唯一对应的密文。密文均为 **小写字母**。

[![License: GPL v3](https://img.shields.io/badge/License-GPLv3-blue.svg)](https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0)

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# 快速开始

编译并运行：

```cmd
javac TripleDoublePinyinKeygen_V2.java
java TripleDoublePinyinKeygen_V2
# 默认输出：<UUID>.png，scale=4, dpi=600
```

程序运行结束会在控制台打印类似信息：

```cmd
生成完成：7F3A9E5B-....png (scale=4, dpi=600)
UUID: 7F3A9E5B-...
```

------

# 命令行参数 / 输出说明

您可以执行以下命令查看帮助，

```cmd
java TripleDoublePinyinKeygen_V2 --help
```

程序会输出：

```cmd
程序使用说明
==============

用法: java Main [选项]

选项:
  -h, --help        显示此帮助信息并退出
  -o <文件名>       指定输出文件名
  -s <数值>         设置缩放比例（默认4）（整数）
  -d <数值>         设置DPI（整数）（默认600）
  -u <UUID>         设置UUID（不区分大小写）
  -r <true/false>   是否使用小鹤双拼（布尔值）
  -j <true/false>   是否输出JSON文件（布尔值，默认false ）

示例:
  java Main -o output.txt -s 100 -d 300 -u abc123
  java Main --help

注意:
  - 所有数值参数必须是有效的整数
  - UUID会自动转换为大写格式
```

程序会把 PNG 写到当前目录，并在生成结束时输出文件名与 UUID。

------

# 密钥文件（PNG）中信息的解读

生成的 PNG 是 **密钥的视觉表示**，每个键（以 QWERTY 布局）包含几部分元素：

### 1. 中央大写字母（Key，示例：`Q`, `W`, ...）

- **功能**：这是键的主标识符，用于两件事：
	1. **表示韵母索引**：当你要把一个韵母（如 `uan`、`en`）编码时，需要在键下方找到包含目标韵母的键，然后取该键的**中央大写字母**作为韵母编码的来源。
	2. **表示声调映射目标**：当你用某个键来表示声调（比如把声调 `2` 映射到某个键），你实际上是用该键的中央大写字母来编码声调。
- **注意**：在**密文中**，所有来自中央大写字母的编码都会**转换为小写字符**以保持密文全小写（例如中央 `R` 则写作 `r`）。

### 2. 右上角小写字母（top-right，示例：`g`, `x`）

- **功能**：这是**声母（initial）替换表**。当加密一个字的声母时（例如 `y`、`s`），你查找“该声母对应的大写键位”（通常是声母字母的大写位置或事先约定的位置），从该键的**右上角小写字母**直接取代原声母。
- **为何是小写**：右上本身就是小写，直接作为密文的第一部分，无需额外大小写转换（密文要求小写）。
- **逆向**：解密时，用密文的第一个小写字母在上表右上角列表中查找对应键位，从而反推出原始声母（或其约定化形式，如 `sh`→`s`）。

### 3. 键下方的双拼标注（pinyin 字样，如 `uan`, `en`）

- **功能**：这是**韵母（final）到键位的静态映射表**（随机分布），**不具随机性**。加密时：
	- 找到拼音的韵母（例如 `uan`），在所有键下方查找包含该韵母的键，取该键的**中央大写字母**作为韵母编码的来源（最终写入密文时转为小写）。
- **逆向**：解密时，读出密文的第二个字符（小写），将其对应回中央大写键（大写化后），查该键下方的双拼标签以恢复韵母。

### 4. 右下角数字（tone，1–4）

- **功能**：此数字是**声调类别**（1–4），为三重密钥的第三层。它本身不是直接写入密文，而是**通过选择一个中央大写字母（Key）来表示**。也就是说：在加密时，你需要随机选择一个右下为所需数字的键，然后取该键的中央大写字母作为声调编码（写入密文时转为小写）。
- **逆向**：解密时，读出密文的第三字符（小写），把它映回对应的大写键，再读取该键右下的数字以还原声调。

### 5. 下表（p⁻¹，逆映射）与 UUID

- **下表（p⁻¹）**：图片中的第二张键盘直接表示 `p` 的逆映射（便于人工/程序交叉验证与解密），其结构与上表位置一致。解密时可直接查下表以减少搜索步骤。
- **UUID（全部大写）**：标识本密钥套。**必须保证加解密双方使用同一 UUID 的密钥图**，否则映射不一致导致无法解密。

# 加密步骤

V2版本支持加密**中文英文和数字**。密钥**默认加密中文**，**转换**到其它的语言**需要**使用**转换符**

## 中文加密

> 请注意，**发送方与接收方的UUID应一致**。
>

密钥默认加密中文，可直接使用以下教程加密中文。

中文加密时，一律使用平舌音，且无en韵母（需要将韵母en替换为eng）

以“原神 (yuán shén)”为例：

1. **分离声母与韵母**
   - "原" → 声母 **y**，韵母 **uan**，声调 **2**。
   - "神" → 声母 **sh**（本方案无翘舌音，统一写为 **s**），韵母 **eng**（本方案无en韵母，统一写为 **eng**），声调 **2**。
   
2. **声母替换**
   查找映射表，将声母替换为 **右上角的小写字母**。

3. **韵母替换**
   查找对应的韵母，在映射表下方找到匹配的大写字母，并记录。

4. **声调替换**
   根据声调数字 (1–4)，在映射表 **右下角的数字** 找到对应的大写字母，并进行替换。

5. **组合**
   将步骤 2、3、4 的结果拼接，得到最终密文。

最终得到的密文为一串 **小写字母.**

**再以“原神 (yuán shén)”为例：**（建议保存此图便于后续参考）

![图片示例](Example.png)

拼音与分解（标准拼音）：

- `原` → `yuan2`：声母 `y`，韵母 `uan`，声调 `2`
- `神` → `shen2`：按规则 `sh` → `s`，所以声母 `s`，韵母 en→`eng`，声调 `2`

按 **上表（p）** 进行转换（选择规则：任选一个对应数字的键作为声调键）：

- `原 (yuan2)`：

  1. 初声 `y` → 找键 `Y`（上表）：右上小写 = **c** → 声母编码：**c**
  2. 韵母 `uan` → 查找下方包含 `uan` 的键（上表）：`A`（下方 `uan&üan`）→ 韵母编码：**a**
  3. 声调 `2` → 在上表任选右下为2的大写字母，这里选W→ 声调编码：**w**
     → `原` 的密文段：`caw`

- `神 (shen2 → s eng 2)`：
  1. 初声 `s` → 找键 `S`（上表）：右上 = **b** → 声母编码：**b**
  2. 韵母 `en` → 查找下方包含 `eng` 的键：`V`（下方 `eng`）→ 韵母编码：**v**
  3. 声调 `2` → 同样选 `W` → 声调编码：**w**
     所以`神` 的密文`bvw`
  
- 最终密文（拼接）：`cawbvw`

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## 中文解密

解密即为加密的逆过程：

1. **切分密文**
   每个汉字对应三个部分：小写字母 (声母) + 小写字母 (韵母) + 小写字母 (声调)。
2. **声母恢复**
   根据声母字母，在映射表中找到其对应的大写键位，逆向恢复拼音声母。
   注意：本方案无翘舌音。
3. **韵母恢复**
   根据韵母对应大写字母，在映射表中查找对应的韵母集合（大写字母下方），恢复韵母。
4. **声调恢复**
   查找声调大写字母，逆向映射回 1–4 的声调数字。
5. **拼合拼音**
   将声母 + 韵母 + 声调组合，得到完整拼音。
6. **还原汉字**
   根据拼音查字典得到汉字；如遇多音字，则需结合上下文选择正确字。

**示例：**

![图片示例](Example.png)

密文 `cawbvw` → 分段：`caw`、`bvw`

- `caw` → 声母 `y` + 韵母 `uan` + 声调 `2` → `yuan2` → `原`
- `bvw` → 声母 `s` + 韵母 `en` + 声调 `2` → `shen2` → `神`

最终解密结果：**原神**

## 中文特殊符号

### 中文逗号

V2版本新增逗号输入，加密时使用**固定声母 `v`** 作为前缀，然后寻找**韵母栏“，”**对应的字母，最后**声调任选**（不影响哪种具体标点的识别，**声调仅占位**）

文本形式示例：`v(,)<任意声调>`  

例如 `v(,)2`、`v(,)1` 都表示中文逗号

> 例如（如上方提到的密钥）
>
> 加密“原，神”
>
> 原**，**神→yuan2,**v(,)3**,shen2→caw**vce**bvw（这里v和v恰巧重叠了，实际的V应该被替换为V右上角的声母）

### 中文转换符

**目的**：在一条消息里切换输入模式（中文 ↔ 英文 ↔ 数字），并用可识别的转换符显式标记切换点。转换符本身也用三重编码写入密文，以保持可逆性与同步。

- 切换到英文：`v(eng)0`
	 解释：`v` = 声母占位；`eng` = 表示英语模式的“韵母”；`0` = 保留的“声调”值，表示这是转换控制（不是普通声调）。
- 切换到数字：`v(u)0`
	 解释：`u` 表示“数字模式“，0同上

## 英文加密

### 使用转换符切换到英文模式

**中文**→英文

- 文本形式：`v(eng)0<...>`
- 语义：`V` 作为声母占位（V 在中文方案里不会被当作普通声母），`eng` 便于记忆为 english，`0` 表示“这是转换控制（无声调意义）”。
- 该转换符**同时会印在密钥图上**以免遗忘。

**数字**→英文

- 文本形式：`911<...>`
- 用法与 `v(eng)0<...>` 等价，便于记忆（紧急拨号式的提示）。同样印在密钥图上并以三重编码写入密文。

**英文→中文**（从英文回中文）

- 文本形式（易记写法）：`xcgchi`
- 说明：`x` 在英文中开头少见；`cg` → change（改变），`chi` → chinese。会印在密钥图上。

**英文→数字** / **中文→数字**

- 英文转数字：`xcgnum<字数>`（`<字数>` 为接下来加密的字符数）
- 中文转数字：`v(u)0<字数>`
- 这两者也印在密钥图上并三重编码入密文。`<字数>` 在这里是2位数字（例如 `05` 表示接下来 5 个字符被视为数字模式）。

> 说明：所有转换符**原文形式**（如 `v(eng)0<...>`）用于人类可读的协议说明；实际发送时，转换符必须按“**三重编码**”写入密文。

### 插件 `<...>`（仅数字）

`<...>` 只能由数字组成（加密时使用密钥上的音调加密这些数字），用以在转换符处声明**英文加密方法与参数**。格式定义如下（严格）：

```text
v(eng)0<使用的加密方法>[2位列数][2位行数][2位开始列数][读取方向（奇左偶右）]
```

<使用的加密方法>：必填，用于指定使用何种加密方法，取值如下：

- 0 = 纯声母替换（快，但易被破解）
- 1 = 栅栏+替换融合（慢但更安全）

#### 英文加密方法 A：纯声母替换

快速、易理解，但安全性低（适合短文本或非敏感用途）。

在要开始英文之前，先插入转换符 `v(eng)0<...>` 或 `911<...>`（以三重编码形式写入密文，见上）。`<...>` 设置为 `0`（或省略）表示纯替换。

当<使用的加密方法>为0时，忽略后方中括号内容，直接加密，例如：

welcome→v(eng)0**0**welcome→vvz**z**qdkpsad

再如加密：notebook在桌上→*v(eng)0* **0** notebook *xcgchi* zai4 zuo1 sang3→*vvz* **z** msydgssh *opzplt* ebgewcbjg

> 明确：纯替换只使用“右上小写字母”的映射，不引入韵母/声调的三重复杂性（除了前缀转换符本身）。每个明文字母输出 1 个密文字母。

#### **英文加密方法 B：栅栏+替换融合法**

此方法适用于大量英文加密，以保证安全性。

在 `v(eng)0<...>` 中，当 `<使用的加密方法>` 等于 `1` 时，`<...>` 必须为 **7 位数字**，各位字段含义如下（固定位宽），格式如下

```text
格式： [列数 2位][行数 2位][开始列 2位][读取方向 1位]
例如： 0403021  表示：列数=04，行数=03，开始列=02，方向=1（奇数→向左）
```

字段说明：

- 列数（2 位，范围 [01-99]）：表示表格的列数 。
- 行数（2 位，范围 [01-99]）：表示表格的行数 。
- 开始列（2 位，范围 [01-列数]）：从第几列开始进行“绕列填入”的起点。
- 读取方向（1 位）：奇数表示向左循环（从开始列向左走），偶数表示向右循环（从开始列向右走）。

> 注意：**只有在 `<使用的加密方法>=1` 时才使用此 7 位插件格式**；如果方法不是 1，则忽略这 7 位参数或按其它方法解析。

> 四数为钥：列数 行数 起头 划向定。
>  列行排方格，不够就补空。
>  自起头，按方向（奇左偶右），左右绕一圈。
>  逐列竖读出密文，拼接送出去。
>  回填复原按行读，末尾去掉补空。

##### 加密流程

1. 明确要加密的明文，这里以”**never gonna give you up**“为例

2. 首先，需要确**定密钥中”列“的值**。我们建议有几个单词就以这些单词词数作为列，如例子就有5个词数，这里列5列：

3. |  n   |  e   |  v   |  e   |  r   |
	| :--: | :--: | :--: | :--: | :--: |
	|      |  g   |  o   |  n   |  n   |
	|  a   |      |  g   |  i   |  v   |
	|  e   |      |  y   |  o   |  u   |
	|      |  u   |  p   |      |      |

4. 我们发现**表格有5行，所以行数为05**.

5. 现在**决定密钥**：

	1. 列数：05
	2. 行数：05
	3. 起始列：从[01-05]中取值，这里**取04**
	4. 读取方向：从[1-9]取值，**这里取7**，奇数向左偶数向右

6. 根据密钥意思”**从第04列从上到下，向左读取**“，在表格中读出1次加密的密文：enio vogypeg _ _ un ae rnvu（注：遇到2个空格就用2个明显的下划线代替）

7. 使用密钥加密1次加密的密文（声母替换）：dmts vszcxdz _ _ wm id fmvq

8. 在前面插入转换符和密钥：*v(eng)0*1**0505047**dmts vszcxdz _ _ wm id fmvq→*vvz*d**zazazsq**dmts vszcxdz _ _ wm id fmvq

##### 解密流程

现在让我们来解密刚刚的示例：*vvz*d**zazazsq**dmts vszcxdz _ _ wm id fmvq

1. 使用密钥解密密文：*v(eng)0*1**0505047**dmts vszcxdz _ _ wm id fmvq.
2. 读取信息，**v(eng)0**表示从中文转为英文，**1**代表使用**英文加密方法 B：栅栏+替换融合法**，后面**0505047**为密钥，意思是**列05列，05行的表格。从第04列开始从上到下，向左读取内容**。
3. 列表，然后读出原文。

## 数字加密

1. 使用 `v(u)0<字数>` 或 `xcgnum<字数>` 声明进入数字模式，`<字数>` 为两位十进制数字（例如 `05` 表示接下来 5 个字符为数字模式）。
2. 数字模式开始后，程序按密钥图中的 **音调（0–9）** 将每个数字编码为固定长度的字母序列。
3. 数字块结束后，**必须**额外写入并加密 `110` 或 `911`（由发送方选择目标语言：`110` 表示切回中文，`911` 表示切回英文），以明确后续文本的解析模式。

## 转换符整理

|            | 原中文  | 原英文 | 原数字 |
| :--------: | :-----: | :----: | :----: |
| **转中文** |    -    | xcgchi |  110   |
| **转英文** | v(eng)0 |   -    |  911   |
| **转数字** |  v(u)0  | xcgnum |   -    |

## 加密解密示例

**原文**：我是Alex，我在25日生日

加密步骤：原文→wo3,si4,**v(eng)00**,alex,**xcgchi**,**v(，)3**,wo3,zai4,**v(u)002**,25,**110**,ri4,seng1,ri4

→qwe bnm **vvzz** ikdo **opzplt** **vcc** qwe ebg **wzzzj** wa **ccz** fnm bvc fnm

得出密文：qwebnmvvzzikdoopzpltvccqweebgwzzzjwacczfnmbvcdnm

解密和加密相差不大，可试着逆向解密上文。

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# 密钥表复现机制

本程序生成的密码表具有**可复现性**：同一个 UUID 始终对应同一张密码表。

若需复现同一张密码表，只需保证 **UUID 相同**，并在命令行中指定：

```cmd
java TripleDoublePinyinKeygen_UUID_AllRandom -u <在这里输入密码表上的UUID>
```

**示例**：
 两次运行下列命令将得到完全一致的密码表（即便在不同的计算机上）：

```cmd
java TripleDoublePinyinKeygen_UUID_AllRandom -u 123E4567-E89B-12D3-A456-123456789012
```

---

# 推荐安全流程

1. 在**隔离网络的可信机器**上运行本程序生成 PNG。
2. 使用受信任的打印设备打印图像，并在打印后当场核对打印输出（纸上 UUID 与数字文件中的 UUID 一致）。
3. 把打印件交付给接收方（面对面或可信快递，避免邮件和拍照）。
4. 传输后在数字设备上安全删除（且按需要做安全擦除），并在不再需要时对打印件进行粉碎。

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# 安全注意事项与免责声明

- **本程序不是经审计的加密产品**。若用于高风险机密，请使用已审计的密码学库与成熟的密钥管理系统（例如 libsodium、OpenSSL 的受控生成命令）。

- 由于这是对称密钥，若有任意一方泄露密钥，请立即协商销毁密钥。

- `SecureRandom` 在大多数 JVM 中使用操作系统的熵源，但具体实现与平台相关；**不要**在对安全性要求极高的场景仅依赖本工具生成的密钥（除非你已在可信环境中验证其随机源）。

- 对密钥的任何电子副本均应加密并限制访问权限。打印件视为同等敏感材料。

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	# 许可证说明

	本项目（包含所有源代码及文档）基于**GNU 通用公共许可证第 3 版（GNU General Public License v3.0，简称 GPLv3.0）** 授权。

	完整许可证文本请参阅 [LICENSE](LICENSE) 文件，或访问 [https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html](https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html)了解更多信息。

	[![License: GPL v3](https://img.shields.io/badge/License-GPLv3-blue.svg)](https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0)