11-按顺序读取数据

1.3.1　按顺序读取数据

以下示例将用一次性密码本方案加密一个 srt 。Python 3的 str 类型有一种用法可被视为UTF-8字节序列（UTF-8是一种Unicode字符编码）。通过 encode() 方法可将 str 转换为UTF-8字节序列（以 bytes 类型表示）。同理，用 bytes 类型的 decode() 方法可将UTF-8字节序列转换回 str 。

一次性密码本的加密操作中用到的假数据必须符合3条标准，这样最终的结果才不会被破解。假数据必须与原始数据长度相同、真正随机、完全保密。第1条标准和第3条标准是常识。如果假数据因为太短而出现重复，就有可能被觉察到规律。如果其一个密钥不完全保密（可能在其他地方被重复使用或部分泄露），那么攻击者就能获得一条线索。第2条标准给自己出了一道难题：能否生成真正随机的数据？大多数计算机的答案都是否定的。

本例将会用到 secrets 模块的伪随机数据来生成函数 token_ bytes() （自Python 3.6开始包含在于标准库中）。这里的数据并非是真正随机的，因为 secrets 包在幕后采用的仍然是伪随机数生成器，但它已足够接近目标了。下面就来生成一个用作假数据的随机密钥，具体代码如代码清单1-15所示。

代码清单1-15　unbreakable_encryption.py

from secrets import token_bytes
from typing import Tuple
def random_key(length: int) -> int:
    # generate length random bytes
    tb: bytes = token_bytes(length)
    # convert those bytes into a bit string and return it
    return int.from_bytes(tb, "big")

以上函数将创建一个长度为 length 字节的 int ，其中填充的数据是随机生成的。 int. from_bytes() 方法用于将 bytes 转换为 int 。如何将多字节数据转换为单个整数呢？答案就在1.2节。在1.2节中已经介绍过 int 类型可为任意大小，而且还展示了 int 能被当作通用的位串来使用。本节以同样的方式使用 int 。例如， from_bytes() 方法的参数是7字节（7字节×8位/字节= 56位），该方法会将这个参数转换为56位的整数。为什么这种方式很有用呢？因为与对序列中的多字节进行操作相比，对单个 int （读作“长位串”）进行位操作将更加简单高效。下面将会用到XOR位运算。