-在 AES 利用的替换表中，每一个字节单位以 16 进制暗示。如，字节 9a 会替换为 b8 -
一次性暗码很是容易上手，假设我们要加密一串字段“Message”，首先可以通过 ASCII 字符集将“Message”转换为二进制数据（由 1 和 0 构成）。
此刻我们也把握了流暗码的常识，可以进一步接头下一个暗码系统——分组暗码。
1 ⊕ 0 = 1
第二个缺陷可以从 “一次性暗码” 的名称中发明。针对差异动静，同一个私钥每回只能利用一次；假如对多个动静反复利用同一个私钥，其激发的问题可以从数学推导上看出。
接着，我们可以开始先容第一种安详暗码了。
运算后的功效就是我们的密文了！要解开密文也很简朴，我们只需要将密文和适才生成的私钥举办异或运算，并转码回 ASCII ，就能获得原动静。
此刻，我们需要一组56位随机二进制数（私钥）来对明文举办异或运算，该私钥随机水平越高越好！
0 ⊕ 0 = 0
此刻我们已经具备 XOR 加密和一次性暗码的基本常识，是时候相识其他更实用的加密要领了。
为了让一次性暗码越发实用，我们引入 “流暗码” 的观念。流暗码的焦点思想是——以“伪随机”密钥替代一次性暗码中的 “随机” 密钥，伪随机要钥发生自暗码学安详伪随机数生成器（CSPRNG，Cryptographically Secure Pseudo-random number generator ）。要留意的是，CSPRNG 差异于一般的伪随机数生成器，因为 CSPRNG 发生的数据必需和真实随机数看起来没有区别才行。CSPRNG 是一种算法（或函数），能发生一长串数字，雷同于随机数的性质。因为随机数很难生成，所以 CSPRNG 要依靠种子（seed）来抉择初始状态及未来发生的数；CSPRNG 从相对较小的起始种子生成海量的随机数（譬喻从 128 bit 的种子生成几 GB 的随机数）。假如起始种子是已知的，则随后发生的所有数都是已知的，也就是说 CSPRNG 具有确定性；这也导致CSPRNG 发生的数，其随机水平完全取决于种子的随机水平。为了让一次性暗码越发实用，我们可以按照所需长度，利用伪随机数生成器的输出替换本来的私钥；这样的话只要通报初始种子就可以了。因为 CPRNG 具有确定性，利用沟通种子能获得沟通输出（也就能获得沟通的 key 用来加解密）。为了更好领略，我们先看看本来的一次性暗码：
固然这种做法切合我们对暗码的界说，可是它很是不安详。只要进攻者知道密文是以这种方法加密，就能通过实验别的 25 种组合举办破译；纵然进攻者不知道密文利用了凯撒暗码，他们也可以或许调查到密文中的纪律举办破译。
流暗码（Stream Ciphers）一次性暗码具有很是好的安详性，这意味着手上只有密文的环境下，进攻者不行能举办破译。可是好的安详性基于长度大于便是原动静的私钥，这使得一次性暗码并不实用，因为假如加解密两边有很好的要领来通报动静和私钥，他们直接通报动静就好，没须要举办加密。
分组暗码的焦点在于，要加密的明文和输出的密文长度始终沟通，为一牢靠量。该牢靠量称为 “block size”（译者注：不要与区块链语境下的 “block size” 搞混哦；后文将该词译为 “动静巨细”），巨细取决于所利用的分组暗码算法。别的，私钥 K 的长度被称为密钥巨细，也是牢靠量。常见的两种分组暗码别离是 3DES 及 AES —— 3DES 具有 64 位的动静巨细和 168 位的密钥；AES 具有 128 位的动静巨细和 128 、192 或 256 位的密钥。
凯撒暗码可以用下列式子暗示：
异或运算团结律：a ⊕ (b ⊕ c) = (a ⊕ b) ⊕ c
暗码（Ciphers）“暗码”（Cipher）指的是对动静举办加密或解密的算法，，也是暗码学的基石。加密算法 (E) 利用密钥 (k) 对动静 (m) 举办加密，并生成密文 (c)；雷同地，解密算法 (D) 利用密钥 (k) ，对密文 (c) 举办解密。如下列所示：XOR（异或运算）Xor运算，又称为“异或门”，是一种布尔变量逻辑判定，能吸收 1 或 0 作为输入：假如输出 1 则暗示两个输入差异；输出 0 则暗示两个输入沟通。下图的真值表列出了颠末异或运算后，所有大概的输入输出组合：
-凯撒暗码呈现于公元 50 年，凯撒大帝利用字母表跳三位的字来替换本来的动静内容，用于军事通讯-
异或运算也常常用标记 ⊕ 来暗示：
字节替代（ ByteSub ）：按照替换表，将动静状态矩阵中的每一个字节，替换为相应的字节。
因为 AES 只能用在 128 位的动静上，因此我们把输入的动静 m 暗示成 4x4 矩阵的单字节单位，同时也能把轮次密钥暗示成 4x4 的矩阵，这样就可以对动静及个中间状态举办异或运算了。
AES 及大部门分组暗码，都是通过迭代举办运作的，输入的文本动静会利用持续的密钥以迭代的方法举办加密。第一步是得到一个密钥 K，密钥一般是 128 位、192 位或 256 位的，在这里我们只演示 128 位的 AES；然后拿该密钥推导出一系列的 Round Keys 来加密我们的动静。
对自身举办异或运算功效为 0 : a ⊕ a = 0
CSS：DVD Forum 利用内容扰乱系统（CSS, Content Scramble System）来打点 DVD 的数字版权，使得仅有得到授权的应用才气会见 DVD 内容。CSS 利用 40 位的密钥，而 40 位的密钥空间较小，可以相对快速地暴力破解。（尽量密钥是 40 位，但思量到 CSPRNG 的技能特点，只要猜出 17 位组合后，系统便大概被完全破解。）
个中一种最陈腐、最简朴的暗码就是凯撒暗码（Caesar Cipher）——直接从字母表中选取特定位置，替换掉原动静中的字符。
关于暗码学的内涵道理，一直被认为是少数专家或数学家才气涉足的规模，个中的技能细节在大大都人看来就像变把戏一样。思量到现代暗码学的庞洪水平，我们可以领略为什么许多人对暗码学存在这些误解；但不相识暗码学，大概会做出许多弊大于利的抉择，好比英国的加密禁令提案（Encryption Ban），澳大利亚的援助和会见法案（Assistance and Access Bill）等。
-加密算法 'E' 及解密算法 'D' -
替换后的私钥可以远远短于要加密的动静，使得分派及打点私钥更为利便，进一步改进了一次性暗码不实用的问题。但这种做法也带来了新的问题：
利用伪随机数生成器的输出 G(K)，替换本来的私钥 K：
-从 random.org 生成的随机数-
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