【一起学加密4】一次性密码本

什么是一次性密码本？

一次性密码本加密所用的密钥为一次性的，密钥只会被使用一次，即使密钥被泄露了，也只会影响一次通信过程。

需要的条件

一次性密码本需要满足的条件：

1. 密码的长度不小于明文长度。
2. 密码必须是随机的
3. 密码不能重复使用
4. 密码要被通信双方秘密持有

虽然非常安全，但在实际当中难以实现

一次性密码本的加密方式

加密方式简单，将明文和一串随机的二进制进行XOR运算。这个随机的二进制数可以通过随机数产生。

解密方式

XOR是指异或 *** 作，比特位上的数字一样，异或的结果就是0，比特为上面的数字不一样，异或的结果就是1。

举个例子： 0 XOR 0 = 0 0 XOR 1 = 1 1 XOR 0 = 1 1 XOR 1 = 0

异或的一个非常重要的特性就是可逆，即： A XOR B= C ，则 C XOR B = A 。

那么通过原文和密钥异或得到的结果，可以通过将结果和密钥再次异或 *** 作得到原文。
一次性密码本的解密过程：将密钥和结果进行异或。

python实现

import random

def generate_key(n):
    return bytes([random.randrange(0,256) for i in range(n)]) #伪随机生成二进制密钥

def xor(key, message):
    return bytes([key[i] ^ message[i] for i in range(len(message))])

message = b"ATTACK"

key = generate_key(len(message))
print(key)
cipher = xor(key, message)
print(cipher)

#decrypt
key = generate_key(10)
print(key)

运行结果如下：