Краткий теоретический материал по xor-шифрованию

Алгоритм xor-шифрования является одним из самых простых линейных симметричных алгоритмов шифрования. Работа алгоритма заключается в последовательном цикличном кодировании символов входной последовательности с символами шифр-ключа с помощью операции сложения по модулю 2 (⊕), иными словами — исключающего ИЛИ (XOR).

c_i = a_i ⊕ k_{i mod L_key},

где a_i — символы входной последовательности, L_key — длина шифр-ключа, а k_i — символы шифр-ключа.

Алгоритм является линейным, так как работает с символами входной последовательности последовательно. А свойство симметричности означает, что для расшифровки закодированного сообщения используется тот же шифр-ключ, что и для кодирования. Действительно, если к закодированной последовательности повторно применить шифр-ключ, получится исходная последовательность:

c_i ⊕ k_{i mod L_key} = ( a_i ⊕ k_{i mod L_key}) ⊕ k_{i mod L_key} = a_i ⊕ ( k_{i mod L_key} ⊕ k_{i mod L_key}) = a_i ⊕ 0 = a_i,

В случае, если длина ключа L_key = 1, то алгоритм вырождается в метод алфавитной замены каждой буквы алфавита на одну и ту же другую букву. Для обеспечения стойкости алгоритма необходимо использовать «случайный» ключ длины, равной длине кодируемого сообщения. Более того, в идеале, нельзя одним и тем же ключом кодировать несколько сообщений. Ключ необходимо генерировать каждый раз заново. Но такое условие затрудняет использование алгоритма, так как требует скрытой передачи получателю длинного шифр-ключа, уникального для каждого передаваемого сообщения.