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这里仅仅记录一些基础的概念。后期有需求进一步扩展。
RC4 是一种对称流加密算法,由罗恩·里维斯特(Ron Rivest)于1987年设计。RC4 的设计目的是提供一种简单且高效的加密方法。尽管 RC4 曾经广泛使用,但它的安全性在现代已受到质疑。
S[i] = i
S[i] = i (for i = 0 to 255)
for i = 0 to 255
j = (j + S[i] + K[i % 密钥长度]) % 256
swap S[i] with S[j]
```
i = (i + 1) % 256
j = (j + S[i]) % 256
swap S[i] with S[j]
K = S[(S[i] + S[j]) % 256]
加密和解密过程使用相同的步骤,因为 RC4 是对称加密算法。通过伪随机字节流的异或操作,明文可以加密成密文,密文可以解密回明文。
假设密钥是 0x01 0x02 0x03 0x04
,明文是 0x10 0x20 0x30
:
RC4因其简单性和高效性被广泛使用,但其安全性在现代已经不再被推荐,尤其是当密钥长度不足或者使用不当时,可能会导致加密被破解。
def rc4_ksa(key): """密钥调度算法 (Key Scheduling Algorithm, KSA)""" key_length = len(key) S = list(range(256)) j = 0 for i in range(256): j = (j + S[i] + key[i % key_length]) % 256 S[i], S[j] = S[j], S[i] # 交换 S[i] 和 S[j] return S def rc4_prga(S, data_length): """伪随机数生成算法 (Pseudo-Random Generation Algorithm, PRGA)""" i = 0 j = 0 key_stream = [] for _ in range(data_length): i = (i + 1) % 256 j = (j + S[i]) % 256 S[i], S[j] = S[j], S[i] # 交换 S[i] 和 S[j] K = S[(S[i] + S[j]) % 256] key_stream.append(K) return key_stream def rc4_encrypt_decrypt(key, data): """RC4 加密和解密""" S = rc4_ksa(key) key_stream = rc4_prga(S, len(data)) return bytes([data[i] ^ key_stream[i] for i in range(len(data))]) # 示例用法 if __name__ == "__main__": key = bytes([1, 2, 3, 4]) # 密钥 plaintext = bytes([16, 32, 48]) # 明文 # 加密 ciphertext = rc4_encrypt_decrypt(key, plaintext) print("Ciphertext:", ciphertext) # 解密 decrypted_plaintext = rc4_encrypt_decrypt(key, ciphertext) print("Decrypted Plaintext:", decrypted_plaintext)
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