RC4算法的Python实现详注

刚对RC4算法进行了学习，网上发现https://ju.outofmemory.cn/entry/46753 中作者展示了RC4的python实现，但代码缺乏注释，较为晦涩，因此本文对部分代码进行了注释，希望能对学习RC4算法的pythoner有所帮助。

 #/usr/bin/python

 #coding=utf-8

 import sys,os,hashlib,time,base64

 def rc4(string, op = 'encode', public_key = 'ddd', expirytime = 0):

     ckey_lenth = 4  #定义IV的长度

     public_key = public_key and public_key or ''

     key = hashlib.md5(public_key).hexdigest() #将密码public_key进行md5，返回32字节的key

     keya = hashlib.md5(key[0:16]).hexdigest() #将Key的前16字节md5，返回32字节的keya

     keyb = hashlib.md5(key[16:32]).hexdigest() #将key的后16字节md5，返回32字节的keyb

     #当加密时，keyc取time.time()的md5前4字节，用作IV

     #当解密时，从密文的前4字节取出IV

     keyc = ckey_lenth and (op == 'decode' and string[0:ckey_lenth] or hashlib.md5(str(time.time())).hexdigest()[32 - ckey_lenth:32]) or ''

     #真正的密钥cryptkey是由keya拼接keya以及keyc的md5得来的共64字节的字符串

     cryptkey = keya + hashlib.md5(keya + keyc).hexdigest()

     key_lenth = len(cryptkey)   #

     #当加密时，待加密的明文是由10字节的0以及待加密的明文string与keyb的md5值的前前16字节以及明文string拼接而成

     #当解密时，密文即为传入的string的前4字节以后的内容并解码

     string = op == 'decode' and base64.b64decode(string[4:]) or '' + hashlib.md5(string + keyb).hexdigest()[0:16] + string

     string_lenth = len(string)

     result = ''

     box = list(range(256))

     randkey = []

     for i in xrange(255):

         #随机填充cryptokey中字符的ascii码值,会出现4轮的重复，randkey[0]~randkey[63],randkey[64]~randkey[127],……

         randkey.append(ord(cryptkey[i % key_lenth]))

     #随机打乱box列表

     #cryptkey的真正目的是生成伪随机的box

     for i in xrange(255):

         j = 0

         j = (j + box[i] + randkey[i]) % 256

         tmp = box[i]

         box[i] = box[j]

         box[j] = tmp

     for i in xrange(string_lenth):

         a = j = 0

         a = (a + 1) % 256

         j = (j + box[a]) % 256

         tmp = box[a]

         box[a] = box[j]

         box[j] = tmp

         #以上再次进行了打乱

         #真正的明文string逐字节与box中的随机值异或生成加密的result

         #不管怎么随机打乱，由于cryptkey以及string_length总是一样的，因此box最终也一样

         result += chr(ord(string[i]) ^ (box[(box[a] + box[j]) % 256]))

         #解密时，密文在与box异或则返回明文

     if op == 'decode':

         #result[10:26] == hashlib.md5(result[26:] + keyb).hexdigest()[0:16]，用来验证string的完整性

         if (result[0:10] == '' or int(result[0:10]) - int(time.time()) > 0) and result[10:26] == hashlib.md5(result[26:] + keyb).hexdigest()[0:16]:

             return result[26:]  #前十字节是0，再16字节是明文string与keyb的md5前16字节，最后的则是string

         else:

             return None

     else:

         #加密，返回IV+result的base64编码

         return keyc + base64.b64encode(result)

 if __name__ == '__main__':

     #print rc4('我们','encode','98765')

     print rc4('fd09GMhYylNXC5t550VwC5oX9WS4zrB0bI9rs6kvTAMoiGI=','decode','')