一日一技：如何给中文加密？

在文章《别怕，我们的聊天消息，没人能偷看》中，我们对一段中文进行加密，有这样一个段代码：

msg = '今晚8点，老地方碰头'
encryptd_msg = rsa.encrypt(msg.encode(), public_key)

其中，msg.encode()把中文信息转换为了 bytes 型数据。我们来看一下这段 bytes 型数据型数据长什么样：

看起来一长串的十六进制值，似乎很难读懂。不过没关系，我们把这个 bytes 型的数据再转成列表看看：

这就变成了一个包含数字的列表。并且，如果你多次测试，你会发现，这些数字的范围是0-255.恰好对应了十六进制的00到ff。

现在我们就可以对数字进行加密了。由于00-ff对应了8位的二进制数，所以我们假设现在密钥是45，它的二进制值为00101101，我们把这个列表里面的每一个数字对45取异或，得到一个新的数字列表：

注意，这里实际上当你使用 for 循环展开时，不用提前把 bytes 型字符串转换为列表，直接循环展开效果一致，如下图所示：

现在，我们再来把这段包含数字的列表转换为 bytes 型数据：

需要注意的是，并非所有 bytes 都能重新转换回字符串，现在新的 bytes 型密文就已经无法转换回去了：

所以，这个时候我们就需要使用 base64来把它编码为字符串：

base64的b64encode方法返回的也是一个 bytes 型数据，但是这次可以成功转回普通字符串了，并且普通字符串跟它的 bytes 形式完全一样：

现在，你可以把这一段密文通过公开的聊天软件发给你的朋友。

你的朋友只需要把整个过程反向操作，就能解析出正确的信息，我们来写一段代码：

import base64
code = 'yZany7S3FcqvlMKRocWtrMixncu7lMqPnciJmQ=='

encrypted_msg = base64.b64decode(code.encode())

bytes_list = [x ^ 45 for x in encrypted_msg]

msg_bytes = bytes(bytes_list)
msg = msg_bytes.decode()
print(msg)

运行效果如下图所示：

成功解密。

其中的数字45就是密码。异或操作有一个性质：

A xor B xor B = A

一个数字A，先对另一个数字 B 执行异或操作得到密文 C，然后 C 再对 B 进行一次异或操作，又能还原为 A。

我们正是使用了这样一个性质，实现了加密和解密。

可能有同学会问，为什么这里你选择异或，而不是列表里面的所有数字同时乘以或者加上某个数来加密呢？这是因为，如果要把一个包含数字的列表转成 bytes 型数据，那么列表里面的所有数字都必须在0-255的范围内，否则就会导致报错，如下图所示：

我们无法保证加法或者乘法执行以后的数字仍然在0-255这个范围内，但用其他复杂的算法又不一定可逆。所以我们选择了异或算法。

从本文可以看到，对中文进行加密，本质上还是对数字加密。