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一次性密码本

一次性密码本即Vernam Cipher，是由Gilbert Vernam在1917年， 开发的一种加密算法。

之所以叫做一次性密码本，是因为加密所用的密钥是一次性的，即密钥只会使用一次，不会出现因为密钥泄露导致之前的加密内容被解密。

即使密钥被泄露了，也只会影响一次通信过程。

加密之前的准备

通常来说，如果我们想将一个消息加密传输需要做什么工作呢？

在现代计算机社会，大家都知道计算机只能表示0，1这两个数字，那么如果传输文字，则需要将文字转换为对应的二进制编码。

现有的编码规则有很多，比如：ASCII，Unicode等，在后续的文章中我们会做介绍。

同样的，对于编码过后的文字进行加密，就是将编码过后文字的二进制通过一定的bit运算，而得到加密后的结果。

一次性密码本的加密方式

回到一次性密码本，他的加密方式非常简单，就是将明文和一串随机的二进制进行XOR运算。这个随机的二进制数可以通过不断的抛掷硬币来产生（正面表示1，反面表示0）：

1. 将明文编码，即转换为二进制。

2. 生成和明文二进制位数相同的密钥。

3. 将明文和密钥的二进制进行XOR操作，生成最后结果。

一次性密码本的解密

加密之后我们怎么去做解密呢？ 我们先看一下XOR的特性。

XOR是指异或操作，比特位上的数字一样，异或的结果就是0，比特为上面的数字不一样，异或的结果就是1。

举个例子：
0 XOR 0 = 0
0 XOR 1 = 1
1 XOR 0 = 1
1 XOR 1 = 0

异或的一个非常重要的特性就是可逆，即：
A XOR B= C ，则 C XOR B = A 。

那么通过原文和密钥异或得到的结果，可以通过将结果和密钥再次异或操作得到原文。

这就是一次性密码本的解密过程：将密钥和结果进行异或。

无法破译

虽然一次性密码本非常简单，但是一次性密码本是无法破译的，这个破译并不是指现有的计算能力不够，而是指即使拥有无穷大的计算能力也无法破译。

为什么呢？

假如你拿到了加密的结果，然后遍历等长的密钥进行暴力破解，最后你会生成原文，假设这个原文长度是128bit，那么就可以生成2的128次方个原文，即128bit长度的原文的所有组合排列。

即使这些组合里面出现了一些有意义的文字，但是你不能确定这些文字是不是就是原文，因为在所有的组合排列中可能生成多个有意义的文字。

所以这种解密是无意义的，就像是我知道了原文的长度，然后自己构造这个长度的原文。

缺陷

既然一次性密码本这么好，那么为什么我们在实际的工作中很少用到呢？

1. 密钥太长

一次性密码本是用与原文等长的密钥做异或得到的，如果原文很大，那么相应的密钥也非常大。

1. 无法重用密钥

每个密钥只用一次，即是缺点也是优点。意味着我们每次都要不停的更换密钥，增加了复杂性。

1. 密钥的配送

因为密钥和原文以及密文都是等长的，目标端如果想解密就必须拿到密钥，如果能够机密的传输密钥给目标端，那为什么不直接将原文机密的传送给目标端呢？

1. 密钥的保存

每次加密都需要换一个密钥，这意味着每一个明文都需要保存一个同样长度的密钥，如果明文已经可以很好的保存了，那何必多做一步加密呢？

感谢各位的阅读，以上就是“一次性密码本加密的方式是什么”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对一次性密码本加密的方式是什么这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是创新互联，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！

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