今天來學習chacha20對稱加密演算法
ChaCha20是一種現代的對稱加密算法，用於數據加密和解密。它是由丹麥計算機科學家Daniel J. Bernstein於2008年開發的，以取代舊的加密算法，如RC4，以提高安全性和效率。ChaCha20廣泛應用於許多領域，包括網絡通信、數據存儲和安全性協議，。

ChaCha20的原理：
ChaCha20基於一個稱為Salsa20的家族中的算法，它是一種串流加密算法。它使用一個128位的密鑰和一個64位的初始向量（IV）作為輸入，並生成一個256位的密鑰流（Keystream）。然後，將Keystream與明文數據進行按位XOR運算，從而加密數據。解密過程與加密過程相同，只需再次將Keystream與密文進行按位XOR運算即可。

ChaCha20的主要特點包括：
高速度：ChaCha20在軟件和硬件上都表現出色。它的速度比許多其他對稱加密算法更快，這在許多應用中非常重要。
安全性：ChaCha20被認為是一種安全的加密算法，具有高度的抗攻擊性。它能夠抵抗常見的攻擊，如差分攻擊和線性攻擊。
適用性：ChaCha20可用於各種應用，包括文件加密、網絡通信、VPN、SSL/TLS、硬件加密等。它已被廣泛採用，成為許多安全性協議的一部分。

ChaCha20與AES的比較：

AES（高級加密標準）是另一種常用的對稱加密算法，它也用於保護數據的機密性。

效率：
ChaCha20通常比AES更快。這對於需要高性能的應用非常有利，如網絡通信和流式加密。
安全性：
ChaCha20和AES都被廣泛認為是安全的加密算法。然而，ChaCha20在一些方面被認為更加抗攻擊，特別是對於差分攻擊和線性攻擊的抵抗力。
密鑰長度：
AES支持128位、192位和256位的密鑰，而ChaCha20只支持128位的密鑰。AES的複雜性取決於密鑰的長度，但ChaCha20簡單而一致。
可移植性：
ChaCha20在不同的平台上具有更好的可移植性，因為它不依賴於特定的硬件指令集。

實作

pip install pycryptodome

from Crypto.Cipher import ChaCha20
from Crypto.Random import get_random_bytes
import secrets
# 生成密鑰
key = secrets.token_bytes(32)

# 創建一個ChaCha20加密器
cipher = ChaCha20.new(key=key)

# 明文
plaintext = b'hahahahahahaha'

# 加密明文
ciphertext = cipher.encrypt(plaintext)

# 打印密文和密鑰
print("密文:", ciphertext.hex())
print("key:",key)

# 解密密文
decipher = ChaCha20.new(key=key, nonce=cipher.nonce)
decrypted = decipher.decrypt(ciphertext)

# 打印解密後的明文
print("解密後的明文:", decrypted.decode('utf-8'))

結果

密文: 1aa3ed8f0dd27dea45d5c5579efc
key: b'\xc2t\x8a.\xcf\xdf\xdf\x1b\xd9\xaa\x00\xa8\xe5\x8a\xa6\x8a\xec\x08_\xed\x00\xf3\x04C\x94\xf9\xe7x\xf1\xced\xf6'
解密後的明文: hahahahahahaha

心得:上選修上到=_=