上文講的古典加密演算法雖然很簡單，但是在密碼史上是使用最久的加密方式，歷史上由于算力有限，加上有學識的人有限，所以直到概率論出現后，古典密碼才開始破防，歸根結底，英文單詞中字母出現的頻率是不同的，e以12.702%的百分比占比最高，z只占到0.074%，感興趣的同學可以去百科查字母頻率詳細統計資料，如果密文數量足夠大，僅僅采用頻度分析法就可以破解，如果再加上現代計算機強大的算力，凱撒加密演算法更是不堪一擊，
后續人類不斷改進，在二戰時期涌現了新的思路與演算法，恩尼格瑪機就是二戰時期納粹德國使用的加密機器，非常經典，并且難以破譯，英國集全國之力進行破譯，參與破譯的人員有被稱為計算機科學之父、人工智能之父的圖靈，恩尼格瑪機使用的加密方式本質上還是移位和替代，只不過因為密碼表種類極多，破解難度高，同時加密解密機器化，使用便捷，恩尼格瑪機共有26個字母鍵和26個帶有字母的小燈泡，當按下鍵盤上的鍵時，加密后的密文字母所對應的小燈泡就會亮起來，依次記錄密文發送給接收者就實作了密文傳輸，接收者也用相同的恩尼格瑪機，依次輸入密文并獲取原文，密碼機內裝有“轉子”裝置，每按下鍵盤上的一個字母，“轉子”就會自動地轉動一個位置，相當于更換了一套密碼表，最開始“轉子”只有6格，相當于有6套密碼表，后來升級到了26格，即有26套密碼表，后來恩尼格瑪機由一個“轉子”升級到了多個“轉子”，是密碼表套數成指數級增長，最高水準恩尼格瑪機具有8個“轉子”，密碼表套數為26的8次方，達到了2000多億種，此時靠人工進行破譯就不太可能了，國內某抗日神劇中一個數學美女天才，靠幾張紙就破譯了真的只能是呵呵了，電影《模仿游戲》較為真實得復現了破解方法，就是采用了類似現代計算機的機械機器進行快速運算，
現代經典密碼學針對加解密問題，發展出幾個大的方向：
- 對稱加密
- 非對稱加密
- 散列
本文將簡單介紹對稱加密的python實作，先談主要的對稱加密演算法，主要有以下幾類：
- DES（資料加密標準，Data Encryption Standard），DES 應該是最早的現代密碼學演算法之一，它由美國政府提出，密鑰長度為56位，目前，它暴力破解56位密碼的時間，已經能控制在24小時內了，DES實際上是一個過時的密碼學演算法，目前已經不推薦使用了，關于DES，還有一點特別有意思，DES 包含一個關鍵模塊：S盒，其設計的原理一直沒有公開，因此，很多人都相信，這個S盒中存在后門，只要美國政府需要，就能夠解密任何DES密文，
- IDEA（國際資料加密演算法，International Data Encryption Algorithm），IDEA 由瑞士研究人員設計，密鑰長度為128位，對比于其他的密碼學演算法，IDEA的優勢在于沒有專利的限制，相比于DES和AES的使用受到美國政府的控制，IDEA的設計人員并沒有對其設定太多的限制，這讓 IDEA在全世界范圍內得到了廣泛的使用和研究，
- AES（高級加密標準，Advanced Encryption Standard），在DES被破解后，美國政府推出了AES演算法，提供了128位、192位和256位三種密鑰長度，通常情況下，我們會使用128位的密鑰，來獲得足夠的加密強度，同時保證性能不受影響，目前，AES是國際上最認可的密碼學演算法，在算力沒有突破性進展的前提下，AES在可預期的未來都是安全的，
- 國密標準或者自研加密演算法，
對稱密鑰能夠廣泛用于：
- 資料檔案與資料庫內容的加密，
- 網路傳輸的資訊加密，
- 硬體/內核/驅動級加密，例如基于檔案系統的加密等，
# pip install cryptography from cryptography.fernet import Fernet # 生成對稱密鑰 key = Fernet.generate_key() print(key) # 用密鑰加密 coder = Fernet(key) crymsg = coder.encrypt(b'what are you doing?') print(crymsg) # 用密鑰解密 plaintext = coder.decrypt(crymsg) print(plaintext)
代碼運行后，能夠看到加密后的密文比原文要長，實際運行時，密鑰一定要保存好，丟失了密文就基本解不出來了，當然暴力破解還是可以的，只不過代價巨大，
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標籤：Python
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