功能编码的新体验
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  • 2025年4月26日
  • Vasilis Friniots
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功能编码的新体验

该加密通常是一种古老的黑暗艺术，充满了数学，坚固键和严格协议的繁重概念。但是，如果您可以完全重新考虑“密钥”的想法，该怎么办？如果钥匙不是位的固定点，而是活着的，呼吸 工作？

vernamveil是一个实验加密，可以准确探索这一想法。这个名字是由吉尔伯特·费尔纳姆（Gilbert Fernam）建造的，吉尔伯特·费尔纳（Gilbert Fernam）曾经是绘画理论背后的思想之一。 Vernamveil用纯Python（对自然疗法的可选依赖性）编写，专为对内部加密工作感到好奇的开发人员而设计，提供了趣味和教育空间，以建立围绕加密的直觉。主要算法是大约200行Bethon代码（文档，注释和空行除外），没有标准Beton库以外的其他依赖项。

从一开始就必须注意： 我是一个ML世界，对加密内部的内部有零了解。这个最初的模型库被写作是一个愉快的周末项目，旨在探索该领域并学习基本概念。结果，Vernamveil并非用于使用现实世界的敏感数据的生产或保护。它是一种教育工具，经验而不是确保安全。您可以在GYBP上找到完整的符号。

你为什么工作代替钥匙？

传统的对称零依赖于固定键，固定的秘密，如果它们被损坏或频繁出现，则可以揭示出弱点。而是使用vernamveil 工作 创建动态密钥： fx(i, seed) -> bytes。

这种简单的更改打开了几个优势：

  • 没有明确的重复： 只要功能和种子是不可预测的，关键仍然是新的。
  • 数学灵活性： 您可以配方 fx 使用Creative，Multi -Border甚至外部数据源的作业。
  • 它可能没有限制： 受单个时间面板的启发，vernamvert允许键尽可能长，并避免在大型数据收集中重复使用。

简而言之，Vernamvert不依赖固定链的机密性，而是取决于丰富性和无法预测运动行为的能力。最重要的是，这是规范性的；你可以选择自己 fx 这将是您非常秘密的钥匙。

主要功能和快速示例

Vernamveil提供了一系列想法来增强安全性并教授良好的加密清洁度：

  • 定制的键流： 使用采用索引和种子的任何功能来产生动态字节。初始功能和密钥在一起是秘密键。
  • 类似的过程： 相同的功能和种子用于加密和解码。
  • 正义技术： 真实的碎片衬有随机噪音，并在种子的基础上混合了假（陷阱）碎片。
  • 种子发展： 每件零件之后，都会更新种子，以确保少量输入变化会导致输出显着差异。
  • 字母身份验证： 构建的 – 在检查 – 将MAC的检查以检测篡改。
  • 高水平组成： 调整零件的大小，随机填充，多神性的速度等，以体验不同水平的克服和性能。
  • 稳定： 某些过程可以使用numpy可选。 Python Python也可用。

这是消息加密及其拆除的快速示例：

import hashlib
from vernamveil import FX, VernamVeil


def keystream_fn(i: int, seed: bytes) -> int:
    # Simple cryptographically safe fx; see repo for more examples
    hasher = hashlib.blake2b(seed)
    hasher.update(i.to_bytes(8, "big"))
    return hasher.digest()

fx = FX(keystream_fn, block_size=64, vectorise=False)


cipher = VernamVeil(fx)
seed = cipher.get_initial_seed()
encrypted, _ = cipher.encode(b"Hello!", seed)
decrypted, _ = cipher.decode(encrypted, seed)

这个简单的工作流实际上显示了许多基本想法：高级种子和自定义的使用 fx以及正确准备时如何加密/解密逆转。

封面下：vernamveil的工作方式

Vernamveil将许多技术聚集在一起，以创建一种感觉到暴力的加密，但仍然提供了重要的加密原则。让我们浏览主要步骤：

1。划分和数字

首先，该消息分为形式的零件（32个字节）。真实的碎片在前后都衬有随机条。在每个作品之间，一个 随机的 它已被插入，但果断地，在以后的时间进行了相同的指定，这意味着它在设置边界中的作用隐藏在最终编码的文本中。

这使得很难确定真实数据在哪里。

2。克服假件并混合

并非所有的碎片都是真实的。 Vernamveil注入 伪造的 其中包含纯粹随机再见。在那之后 混合 不可避免地，基于混合和衍生片的种子。

这有几种影响：

  • 攻击者无法轻易将真实数据与陷阱区分开。
  • 即使存在一些结构模式，它们也被深深地埋葬在监督之下。

除了加密的决定因素外，这使得无需正确种子的重建消息和实践中的工作非常困难。

3。XOR周围的溪流随种子发育

然后通过vite通过vite的上级消息是由您的自定义创建的键 fx 工作。

但是，有决定性的发展： 种子随着时间的流逝而发展。处理每件作品后，种子将通过仅使用加密数据（或解密）的当前种子的碎片进行更新。

这一发展实现了两个目标：

  • 崩溃的影响： 从雪信息到整个生产中的重大变化，一个字节的早期变化。
  • 困难机密性： 保留了向后的保密，因为每种种子都通过将先前种子与当前的常规文本片划分而发展，因此当前种子不允许衍生任何以前的种子。

种子就像 州系列，频繁的键。

4。消息身份验证（MAC）

最后，如果启用了，vernamveil添加了一种简单的形式 挑衅的加密：

  • Blake2b HMAC是从加密文本计算得出的。
  • 结果标记附加到加密文本。

解码时，检查了Mac 前 解码消息。如果标记不匹配，解码器将立即失效，可以防止荒谬和某些类型的攻击（例如甲壳）。

有关设计，功能，警告，最佳实践和更多技术示例的更多信息，请参见Ribo上的ReadMe文件。

未来的趋势和开放的想法

Vernamveil是一个早期的初始模型，并且有很大的实验和改进空间。以下是未来的一些可能趋势：

  • 提供的操作： 纯betton的转变 bytes 到 numpy和 PyTorch， 或者 TensorFlow 矩阵可以极大地加速键的产生，加密件，并通过解释产生随机噪声。 编辑： 在初始版本之后添加了此功能并提高了实现性能。
  • 线程： 背景互连索引可以连续准备IO操作，因此永远不会停止加密。 编辑： 初始版本后添加了IO IO。
  • 控制单元的有用性： 添加连接线接口（CLI），以允许用户使用培训参数直接从车站运行vernamveil。 编辑： 在初始版本之后添加了此功能。
  • 转到较低的语言： 选择Python是为了清晰和易于实验，但是移至Rust，C ++甚至行驶的速度更快的语言可以提高速度并大大扩展。 编辑： 我已经开发了一个可选的C扩展扩展，以在初始版本之后大大加速零售过程。
  • 改进加密设计： 基本的加密模型（基于XOR，付费功能）是为了教育清晰度而不是针对先进攻击的灵活性。在设计更强大的层，更好的开关生成器和更安全的身份验证计划时，没有探索很多土地。 编辑： 我添加了人造静脉注射种子的创建，变成了加密批准，然后是Mac，零售被HMAC代替并添加了强大 fx 初始版本之后的其他示例和功能。

如果您有更多的想法或建议，请随时打开GitHub问题。我一起喜欢合理的想法！如果您是加密专家， 我将感谢任何建设性的批评。 Vernamveil是由加密领域以外的人建造的，因此很可能是严重的缺陷或错误的概念。此外，由于我的加密背景有限，我使用的某些技术可能会重塑不间断的概念。特别是，如果我了解我尚未正确提及的熟悉样式或标准实践，那么如果我可以参考，我将非常感激。学习适当的术语和参考将有助于我更好地理解和改进项目。

最终想法

Vernamveil的目的不是替代诸如AES或Chacha20之类的危险加密库。相反，是 体育场这是一种学习，篡改和探索概念，例如生成动态键，批准的加密，种子开发和疲劳，而不会在非常密集的数学中迷失。

它表明加密不仅与保护秘密有关，而且与 层无法预测和 断裂假设， 和 创造性的思考 您可能会隐藏在软弱的地方。

如果您对如何在现实世界中建立加密替代方案感兴趣，或者只是想以愉快的方式探索数学和符号，那么Vernamveil是一个绝佳的起点。我正在寻找您的评论和评论。

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