Python实现NIST推荐FF3格式保留加密技术介绍

资源摘要信息:"python-fpe:FPE-在Python中使用FF3进行格式保留加密" 知识点一：格式保留加密（Format-Preserving Encryption，FPE） 格式保留加密是一种加密技术，它允许在保持数据格式不变的情况下对数据进行加密。这意味着加密后的数据仍然遵循与原始数据相同的格式规则，例如信用卡号码、电话号码、社会安全号码等。这种加密方式在需要保护数据隐私的同时，还要满足数据格式要求的应用场景中非常有用。 知识点二：FF3算法 FF3算法是一种基于Feistel网络的格式保留加密算法，它能够对明文数据进行加密，使其输出的密文仍然保持明文的格式。FF3算法是NIST（美国国家标准与技术研究院）推荐的一种FPE算法，它在2016年3月出版的《格式保存加密方法》中进行了描述，并于2020年2月28日进行了修订，其中包括FF3-1的更新草案。FF3算法的更新包括对最小域大小的调整以及调整长度的更新，以适应不同的数据格式保护需求。 知识点三：NIST标准 NIST是美国的一个非监管联邦机构，其主要职责是促进美国的创新和工业竞争力，其通过制定标准来推动技术的发展。在密码学领域，NIST制定了一系列的密码标准，包括FPE、AES、SHA等。NIST的标准在业界得到了广泛的认可和应用。 知识点四：Python 3.6及以上版本 该项目是基于Python 3.6及以上版本构建和测试的。Python是一种广泛使用的高级编程语言，以其简洁明了的语法和强大的功能库而受到开发者的欢迎。Python 3.6及以上版本引入了更多的新特性和改进，包括对格式保留加密的支持。 知识点五：pycryptodome库 pycryptodome库是一个包含加密算法的Python库，它提供了许多密码学工具，包括加密、哈希、签名等。pycryptodome库支持Python 3.6及以上版本，并且可以通过pip安装。在使用FF3进行格式保留加密时，需要安装pycryptodome库。 知识点六：pip安装 pip是Python的包管理工具，它可以用来安装和管理Python包。在本项目中，可以通过pip安装FF3包，使用命令"pip3 install ff3"。 知识点七：Feistel密码 Feistel密码是一种对称密钥加密算法，其特点是通过一系列的轮次操作来实现加密。在每一轮中，输入数据被分成两部分，一部分用于生成子密钥，另一部分与子密钥进行混合。Feistel密码的一个重要特性是加密和解密过程相同，这大大简化了密钥管理的复杂性。FF3算法就是基于Feistel密码结构。 知识点八：基数初始化 在Feistel密码中，基数初始化是指使用一组预定义的参数来初始化加密算法。这些参数通常包括密钥、轮函数等。在FF3算法中，基数初始化使用代表字母的基数进行。 知识点九：实用小数限制 在Python中，实用小数限制是指能够表示的数字范围和精度。在FF3算法中，实用小数限制为36，这意味着它使用36进制数来表示数据。这种表示方法允许算法处理各种字符，从而实现格式保留加密。