是猫咪，我加入了一些猫咪
1.DES
Data Encryption Standard，即数据加密标准，是一种使用密钥加密的块算法。设计中使用了分组密码设计的两个原则：混淆（confusion）和扩散(diffusion)。DES加密算法原理简析_51CTO博客_DES加密算法原理DES（使用密钥加密的块算法）_百度百科 (baidu.com)
实现过程：
数据：8个字节64位，用于加密或者解密
密钥：8个字节共64位（实际上工作密钥57位，其余8位是校验位或者随便）
加密和解密的函数是一个，只是密钥次序相反
明文：
DES算法本身适用于任何二进制数据，因此可以用于加密数字、英文字母或任何其他类型的二进制数据。在实际应用中，通常使用 ASCII 编码来表示英文字母和数字，因此 DES 加密的明文可以视为由 ASCII 码组成的字符串。
需要注意的是，DES 算法中所使用的二进制数据块长度都是 64 位，因此在进行加密操作时需要将所有输入数据转化为 64 位的二进制数据。
代码
本来要自己写c结果越写越晕，用python摆烂。
from pyDes import *
# 加密函数
def des_encrypt(text, key):
iv = b'\0\0\0\0\0\0\0\0'
k = des(key[:8], ECB, iv, pad=None, padmode=PAD_PKCS5)
d = k.encrypt(text)
return d.hex()
# 测试
if __name__ == '__main__':
key = b'07654321'
text = b'hello world'
encrypted = des_encrypt(text, key)
print(encrypted)
3DES：
3DES加密算法原理_3des加密原理_张维鹏的博客-CSDN博客
2.RSA
非对称密码
原理
公钥密码学
公钥密码学（Public Key Cryptography），也叫做非对称加密，是一种基于数学难题的加密方法。与传统的对称加密算法不同，公钥密码学使用了两个密钥：公钥和私钥。其中公钥可以公开，私钥必须保密。
公钥密码学的发展是整个密码学发展历史中最伟大的一次革命。
公钥密码学的原理基于数学问题的复杂性，例如大质数分解、离散对数等。通过这些数学问题的特殊性质，可以构造一种算法，使得对于任意一个字符串，都存在一对密钥，可以使用公钥进行加密，私钥进行解密。因为这些数学问题的复杂度非常高，所以即使拥有公钥，也很难通过数学手段还原出私钥，从而保证了数据的安全性。
比如，在RSA加密算法中，公钥和私钥按一定规则生成，需要保证私钥不能由公钥推导出来。加密时使用公钥对数据进行加密，解密时使用私钥对加密后的数据进行解密。由于公钥已经公开，任何人都可以获得公钥进行加密，但只有私钥的持有者才能解密，保证了通信过程中的数据机密性。
公钥密码学广泛应用于网络安全、数字签名、电子商务等领域，是保护信息安全的重要技术手段之一。
图文彻底搞懂非对称加密（公钥密钥） - 知乎 (zhihu.com)
RSA
RSA 是现在使用最为广泛的非对称加密算法
RSA算法_百度百科 (baidu.com)
RSA —— 经典的非对称加密算法 - 知乎 (zhihu.com)
明文M，密文C：0到n-1之间的整数，分组为单位加密
加密过程：C=M^e mod(n)，M=C^d mod(n)=(M^e)^d mod(n).
其中 n双方已知，发送方知道e，接收方知道d
公钥：PU={e,n}
私钥：PR={d,n}
实现代码
import random
from math import gcd
def generate_keypair(p, q):
n = p * q
phi_n = (p - 1) * (q - 1)
//随机产生e
e = random.randrange(1, phi_n)
while gcd(e, phi_n) != 1:
e = random.randrange(1, phi_n)
d = multiplicative_inverse(e, phi_n)
return ((e, n), (d, n))
def multiplicative_inverse(e, phi_n):
d = 0
x1 = 0
x2 = 1
y1 = 1
temp_phi = phi_n
while e > 0:
temp1 = temp_phi // e
temp2 = temp_phi - temp1 * e
temp_phi = e
e = temp2
x = x2 - temp1 * x1
y = d - temp1 * y1
x2 = x1
x1 = x
d = y1
y1 = y
if temp_phi == 1:
return d + phi_n
def encrypt(public_key, message):
e, n = public_key
cipher = [pow(ord(char), e, n) for char in message]
return cipher
def decrypt(private_key, cipher):
d, n = private_key
message = [chr(pow(char, d, n)) for char in cipher]
return ''.join(message)
# 生成公钥和私钥
p = 61
q = 53
public_key, private_key = generate_keypair(p, q)
print("e:",public_key,"d", private_key)
# 加密和解密示例
message = 'hello world'
print('明文：',message)
cipher = encrypt(public_key, message)
decrypted_message = decrypt(private_key, cipher)
print('加密后的信息:', cipher)
print('解密后的信息:', decrypted_message)
3.hash
哈希算法(Hash Algorithm)。哈希算法将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值，这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。
哈希算法与MD5、SHA - 知乎 (zhihu.com)
MD5算法 - 知乎 (zhihu.com)
MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法5），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译摘要算法、哈希算法）
MD5 哈希算法是一种单向散列函数，它将任意长度的输入数据压缩成固定长度（通常为 128 位）的哈希值，而不会对原始明文进行加密。因此，在使用 MD5 进行哈希计算时，输入的数据可以是任何格式的字节流。
具体来说，可以将 MD5 算法应用于以下类型的数据：
- 纯文本字符串，例如 "Hello World!"；
- 二进制格式的数据，例如图片、视频、音频、压缩文件等；
- 其他格式的文件，如PDF、Word文档和excel文件等。
在实际应用中，通常需要根据数据的实际情况选择适当的编码方式。例如，在处理纯文本字符串时，可能需要将其转换为字节流（例如使用 UTF-8 编码），然后再将其输入到 MD5 算法中进行哈希计算。而在处理二进制文件时，可以直接读取二进制数据并将其传递给 MD5 哈希算法进行计算。
密钥：是一种无需密钥的哈希算法，不需要使用额外的密钥作为输入参数。
import hashlib
# 定义一个函数，用于计算字符串的 MD5 哈希值
def md5_encrypt(s: str) -> str:
m = hashlib.md5()
m.update(s.encode('utf-8'))
return m.hexdigest()
# 定义一个函数，用于验证字符串与给定的MD5哈希值是否匹配
def md5_decrypt(s: str, md5_hash: str) -> bool:
return md5_encrypt(s) == md5_hash
# 定义一个主函数，演示如何使用上述两个函数进行加密和解密操作
def main():
s = "Hello world" # 待加密的字符串
md5_hash = md5_encrypt(s) # 计算字符串的哈希值
print(f"{s} 的MD5哈希值为：{md5_hash}")
# 验证字符串与给定的哈希值是否匹配
if md5_decrypt(s, md5_hash):
print("字符串与MD5哈希值一致！")
else:
print("字符串与MD5哈希值不一致！")
if __name__ == "__main__":
main()
