Python - 如何将单词分成 64 位块

Question

我正在执行一项任务，我必须建立 Diffie-Helman 密钥交换。为了加快速度，我在 Python 中使用了位运算符，并且一切都在编程方面运行良好，但我必须执行奇偶校验和，而且我认为我对这是什么或如何正确理解它有效。

基本上，我需要能够获取可变长度（最多 2048 位）的密钥，将其分解为 64 位字，然后执行校验和。我不确定这到底意味着什么。要使用 Python 将一个单词分解为 64 位单词，该怎么做呢？我想一旦我这样做了，我应该能够对单词执行 XOR 操作以获得 64 位输出。目前，虽然我被困在如何在 Python 中正确地将一个单词分解为 64 位块？

Answer 1

奇偶校验和只是字中所有位的异或。最有效的方法是使用 log(nbits) 操作，因为您可以将每次迭代处理的位数减半。例如：

def parity(word, nbits):
    if nbits & (nbits - 1):
        raise ValueError("nbits must be power of two")

    while nbits > 1:
        nbits >>= 1
        word ^= (word >> nbits)
    return word & 1

longitudinal 奇偶校验有点不同，因为当您达到给定字长时您会停止，此时您的奇偶校验应该全为零或全一，而不是单个一或零。我不知道你是要奇偶校验还是偶校验，所以这个比较笼统：

def longitudinal_parity(data, total_bits, word_bits, expected_parity=1):
    """
    Performs longitudinal parity check
    """
    for nbits in (total_bits, word_bits):
        if nbits & (nbits - 1):
            raise ValueError("bit size must be power of two")

    mask = (1 << total_bits) - 1

    while total_bits > word_bits:
        total_bits >>= 1
        data ^= (data >> total_bits)
        mask >>= total_bits
        data &= mask
    return data == (mask if expected_parity else 0)

因此，对于您的示例，第一个参数是 2048 位整数，total_bits 是 2048，word_bits 是 64，所需的奇偶校验是 0 或 1。

我对 Diffie-Hellman 的奇偶校验一无所知，但如果您的奇偶校验是单独提供的（似乎很可能），那么您是在与一个 单独 奇偶校验字进行比较，而不是全部或全部零。这是一个小调整：

def longitudinal_parity(data, total_bits, word_bits, expected_parity):
    """
    Performs longitudinal parity check
    """
    for nbits in (total_bits, word_bits):
        if nbits & (nbits - 1):
            raise ValueError("bit size must be power of two")

    mask = (1 << total_bits) - 1

    while total_bits > word_bits:
        total_bits >>= 1
        data ^= (data >> total_bits)
        mask >>= total_bits
        data &= mask
    return data == expected_parity

这里有很多可能的优化，例如预先计算掩码，以较小的数字开始掩码等。希望代码可读。