前言

作业要求：


选择一门自己熟悉的计算机语言，实现使用异或运算对数据文件或字符串进行加解密。要求如下： 

1. 可以对任意类型的数据文件加密，并解密。其中密钥由用户输入，密钥可以使用各种可打印字符。 
2. 具有较友好的用户界面，建议使用图形界面。 
3. 使用git进行管理，要有足够的提交个数，即每增加一个重要的功能，进行一次提交；修复一个重大的Bug，进行一次提交。

参考： https://blog.csdn.net/ctwy291314/article/details/88820930

https://blog.csdn.net/weixin_42557907/article/details/81605543

异或加解密原理

异或运算：首先异或表示当两个数用二进制表示，进行异或运算时，当前位的两个二进制不同则为1相同则为0.
python 异或符号为：“ ^ ”
异或加解密过程如下：

加密： A  ^ B  = C 

解密：C  ^ B  = A 

其中A为明文 ，B 为密钥 ，C为密文

实现

实现对输入字符串的加解密

加密

这个比较简单，重点在于利用python的ord（）函数和 chr()函数，以及将复制用户输入的key使其长度与明文的二进制长度相同(我们采用逐个字符对应异或)

ord()函数：
参考菜鸟教程


ord() 函数是 chr()

函数（对于8位的ASCII字符串）或 unichr() 函数（对于Unicode对象）的配对函数，

它以一个字符（长度为1的字符串）作为参数，返回对应的 ASCII 数值，或者 Unicode 
数值，
如果所给的 Unicode 字符超出了你的 Python 定义范围，则会引发一个 TypeError 的异常。

egg:



>>>ord('a')
97
>>> ord('b')
98
>>> ord('c')
99

chr() :
用一个范围在 range（256）内的（就是0～255）整数作参数，返回一个对应的字符。
菜鸟教程：



>>>print chr(0x30), chr(0x31), chr(0x61)   # 十六进制
0 1 a
>>> print chr(48), chr(49), chr(97)         # 十进制
0 1 a

使key 与明文字符长度一致，逐个字符进行异或：

def encode(plaintext,key):
    key = key * (len(plaintext) // len(key)) + key[:len(plaintext) % len(key)] #取整数/余数，使得实际key与明文的长度一样
    ciphertext=[]
    for i in range(len(plaintext)):
        ciphertext.append(str(ord(plaintext[i])^ord(key[i])))
    return '-'.join(ciphertext)  #方便解密是分割

解密

利用加密的特点“-”分割每个字符
其它原来同上，毕竟就是再异或一次


#异或字符串解密
def decode(ciphertext,key):
    ciphertext=ciphertext.split('-')
    key=key*(len(ciphertext)//len(key))+key[:len(ciphertext)%len(key)]#取整数/余数
    plaintext=[]
    for i in range(len(ciphertext)):
        plaintext.append(chr(int(ciphertext[i])^ord(key[i])))
    return ''.join(plaintext)

实现文件的加解密

功能：输入文件路径，加解密密钥
，进行加密或者解密

实现思路：
读文件，每一行遍历，通过迭代器逐字符处理，以字节的方式写入新文件
（因为我们无法知道文件的编码方式，故使用了二进制的方式进行读取文件，字节的形式进行写入文件，这样可以兼容）

文件的读取：

1 2	with open(path, "rb") as f_read: with open(newFilePath, "wb") as f_write:

解析：

“rb”、“wb”的"b"表示二进制的方式
with open()基于上下文会自动帮我们关闭，所以不需要手动 f.close()

字节的形式进行写入文件，这样可以兼容：

#为了防止解密后的文件出现乱码问题，而我们又无法预知编码，所以采用二进制读文件，字节流解密
# 我们采用异或循环解密
for now in f_read:  # 通过迭代器逐行访问
    for nowByte in now:  # 通过迭代器逐字符处理
        newByte = nowByte ^ ord(password[count % len(password)])
        count += 1
        f_write.write(bytes([newByte]))

总结：

本次作业完整代码如下：


# -* -coding: UTF-8 -* -
# 功能:异或方式对文件或字符串进行加密和解密
import os
import datetime
import chardet




# 异或字符串加密
def encode(plaintext,key):
    key = key * (len(plaintext) // len(key)) + key[:len(plaintext) % len(key)] #取整数/余数，使得实际key与明文的长度一样
    ciphertext=[]
    for i in range(len(plaintext)):
        ciphertext.append(str(ord(plaintext[i])^ord(key[i])))
    return '-'.join(ciphertext)


#异或字符串解密
def decode(ciphertext,key):
    ciphertext=ciphertext.split('-')
    key=key*(len(ciphertext)//len(key))+key[:len(ciphertext)%len(key)]#取整数/余数
    plaintext=[]
    for i in range(len(ciphertext)):
        plaintext.append(chr(int(ciphertext[i])^ord(key[i])))
    return ''.join(plaintext)


def encryFile(path, password):
    start = datetime.datetime.now()

    fileFullName = path.split(os.path.sep)  # os.path.sep为操作系统的文件分隔符
    fileName = fileFullName[len(fileFullName) - 1].split(".")[0]  #获取文件名
    fileSuffix = fileFullName[len(fileFullName) - 1].split(".")[1] #获取文件后缀

    # print("文件全名称:",fileFullName[len(fileFullName)-1])
    # print("文件名称:",fileName)
    # print("文件后缀:",fileSuffix)

    fileParent = path[0:len(path) - len(fileFullName[len(fileFullName) - 1])]
    newFileName = "加密_" + fileFullName[len(fileFullName) - 1]
    newFilePath = fileParent + newFileName

    # print("文件父路径:",fileParent)
    # print("新的文件名称:",newFileName)
    # print("新的文件全路径:", newFilePath)

    with open(path, "rb") as  f_read:
        with open(newFilePath, "wb") as f_write:
            count = 0
            # 我们采用异或循环加密
            for now in f_read:  # 通过迭代器逐行访问
                for nowByte in now:  # 通过迭代器逐字符处理
                    newByte = nowByte ^ ord(password[count % len(password)])
                    count += 1
                    f_write.write(bytes([newByte]))


    end = datetime.datetime.now()
    print("文件加密完毕^_^", (end - start))

# 解密（因为我们采取的异或解密，所以其实和加密算法一样）
def decryFile(path, password):
    start = datetime.datetime.now()
    fileFullName = path.split(os.path.sep)  # os.path.sep为操作系统的文件分隔符
    fileName = fileFullName[len(fileFullName) - 1].split(".")[0]
    fileSuffix = fileFullName[len(fileFullName) - 1].split(".")[1]

    # print("文件全名称:", fileFullName[len(fileFullName)-1])
    # print("文件名称:", fileName)
    # print("文件后缀:", fileSuffix)

    fileParent = path[0:len(path) - len(fileFullName[len(fileFullName) - 1])]
    newFileName = "解密_" + fileFullName[len(fileFullName) - 1]
    newFilePath = fileParent + newFileName

    # print("文件父路径:", fileParent)
    # print("新的文件名称:", newFileName)
    # print("新的文件全路径:", newFilePath)

    with open(path, "rb") as  f_read:

        with open(newFilePath, "wb") as f_write:

            count = 0  # 当前密码解密索引

            #为了防止解密后的文件出现乱码问题，而我们又无法预知编码，所以采用二进制读文件，字节流解密
            # 我们采用异或循环解密
            for now in f_read:  # 通过迭代器逐行访问
                for nowByte in now:  # 通过迭代器逐字符处理
                    newByte = nowByte ^ ord(password[count % len(password)])
                    count += 1
                    f_write.write(bytes([newByte]))


    end = datetime.datetime.now()
    print("文件解密完毕", (end - start))


# # 测试文件的编码方式
# def encoding_way(path):
#     f = open(path, 'rb')
#     f_read = f.read()
#     f_charInfo = chardet.detect(f_read)
#     return f_charInfo['encoding']




if __name__ == '__main__':
    choose=input('输入A字符串加密，输入B字符串解密，输入C文件加密，输入D文件内解密，其它关闭：')
    if choose=='A':
        plaintext=input('请输入加密文字明文：')
        key=input('请输入加密密钥：')
        print('密文',encode(plaintext,key))
    if choose=='B':
        ciphertext = input('请输入解密文字明文：')
        key = input('请输入解密密钥：')
        print('明文',decode(ciphertext,key))

    if choose=='C':
        print("进入文件加密模块")
        path = str(input('请输入文件全路径：')).strip()
        if os.path.isfile(path) :
            password = str(input('请输入文件加密密码：')).strip()
            encryFile(path, password)
        else :
            print("您输入的文件路径不存在")

    if choose=='D':
        print("进入文件解密模块")
        path = str(input('请输入文件全路径：')).strip()
        if os.path.isfile(path) :
            password = str(input('请输入文件解密密码：')).strip()
            decryFile(path, password)
        else :
            print("您输入的文件路径不存在")

异或加解密作业

前言

异或加解密原理

实现

实现对输入字符串的加解密

加密

解密

实现文件的加解密

总结：

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