如何在Python中实现线性反馈移位寄存器

Question

我希望任何人都能提供一些关于如何在Python中实现这个算法的输入：

“混淆数据的一种常见技术是使用排他的-或(xor)和一些密钥；它是廉价和对称的。当在文件格式(如包含大量空值的可移植可执行文件)上使用时会出现问题，因为xor‘’ing和您的键最终会写入您的键。一个稍微复杂的算法是实现一个线性反馈移位寄存器，以生成一个密钥流，它将与数据进行xor‘’ed。对于这个版本，您将使用8位移位寄存器。移位寄存器用一个值初始化，并逐步生成密钥流。键的下一个字节在每一步之后从移位寄存器中读取。

按步骤登记：

• 把所有的第一位移到右边。最左边的位变成零。
• 如果移出寄存器的位是1，则使用0x95的寄存器(例如，如果0101被移动并变成0010，那么执行xor)，例如，如果寄存器包含0x82，则步进它将产生0x41。再次执行它将产生0xB5。

函数应该遵循以下签名: String (int dataLength，字节*initial_value，无符号char initial_value)示例测试: data：'apple‘key: 0x61结果：'\xC4\xB7\x86\x17\xCD’数据：'\xC4\xB7\x86\x17\xCD‘键: 0x61结果：'apple’

我不知道如何开始这方面的工作，我的Python知识还处于初级阶段。

Answer 1

在Python3中，bytes对象已经知道它的长度，因此不需要显式地将它传递给函数

>>> def LFSR(data, iv):
...     for c in data:
...         lsb = 1 & iv       # save the rightmost bit
...         iv >>= 1           # shift
...         if lsb:
...             iv ^= 0x95
...         yield c ^ iv       # yield one byte
... 
>>> print(bytes(LFSR(b'apple', 0x61)))
b'\xc4\xb7\x86\x17\xcd'
>>> print(bytes(LFSR(b'\xc4\xb7\x86\x17\xcd', 0x61)))
b'apple'

这是一个生成器，而不是一个函数，因为它使用yield而不是return。我们可以说LFSR是ints的一个可迭代的。

如果您查看帮助的字节数

>>> help(bytes)
class bytes(object)
 |  bytes(iterable_of_ints) -> bytes
 |  bytes(string, encoding[, errors]) -> bytes
 |  bytes(bytes_or_buffer) -> immutable copy of bytes_or_buffer
 |  bytes(int) -> bytes object of size given by the parameter initialized with null bytes
 |  bytes() -> empty bytes object
 |  
 |  Construct an immutable array of bytes from:
 |    - an iterable yielding integers in range(256)
 |    - a text string encoded using the specified encoding
 |    - any object implementing the buffer API.
 |    - an integer

您可以看到，我们使用的是第一个构造函数：bytes(iterable_of_ints)