S-AES 加密解密工具 - README

项目简介

S-AES（简化版高级加密标准）加密解密工具是一个基于Python和PyQt5开发的图形化应用程序，实现了16位简化AES算法。该工具提供完整的加密解密功能，支持多种操作模式，适合教学演示和基础加密需求。

主要特性

• ✅ 基础加密解密：支持16位二进制数据的S-AES加密解密
• ✅ ASCII文本支持：可将文本转换为ASCII码进行加密解密
• ✅ 多种操作模式：支持ECB、CBC等加密模式
• ✅ 多重加密：支持双重加密和三重加密增强安全性
• ✅ 图形化界面：基于PyQt5的友好用户界面
• ✅ 实时验证：输入格式实时检查和错误提示
• ✅ 密钥管理：完整的密钥生成和轮密钥展示

系统要求

• Python版本：3.6或更高版本
• 依赖库：PyQt5
• 操作系统：Windows、macOS、Linux

快速安装

1. 克隆或下载项目

git clone <项目地址>
cd s-aes

2. 安装依赖

pip install PyQt5

3. 运行应用

python s_aes.py

项目结构

s-aes/
├── core/                 # 核心算法模块
│   ├── s_aes.py         # S-AES算法实现
│   ├── modes.py         # 操作模式实现
│   └── converters.py    # 数据转换工具
├── ui/                  # 用户界面模块
│   └── main_window.py   # 主窗口实现
├── tests/               # 测试模块
│   └── test_s_aes.py    # 单元测试
├── s_aes.py        # 主程序入口
├── requirements.txt     # 依赖列表
└── README.md           # 项目说明

使用指南

基本加密解密

1. 设置密钥：在密钥设置标签页输入16位二进制密钥
2. 加密操作：在加密标签页输入16位二进制明文，点击加密按钮
3. 解密操作：在解密标签页输入16位二进制密文，点击解密按钮

文本加密解密

1. ASCII加密：在ASCII加密标签页输入文本，系统自动转换为ASCII码并加密
2. ASCII解密：在ASCII解密标签页输入密文块（每行一个16位二进制），系统解密并还原为文本

高级功能

• CBC模式：使用初始向量(IV)增强加密安全性
• 多重加密：支持双重和三重加密模式
• 中间相遇攻击：演示双重加密的安全性分析

算法说明

S-AES算法特点

• 密钥长度：16位（基础模式）
• 块大小：16位
• 加密轮数：2轮
• 操作步骤：字节替换、行移位、列混淆、轮密钥加

支持的加密模式

• ECB模式：电子密码本模式（默认）
• CBC模式：密码块链接模式
• 多重加密：双重加密、三重加密

开发指南

代码结构

# 核心算法类
class S_AES:
    def encrypt_block(self, plaintext): ...
    def decrypt_block(self, ciphertext): ...
    def key_expansion(self, key): ...

# 操作模式类  
class EncryptionModes:
    def encrypt_ecb(self, plaintext_blocks): ...
    def encrypt_cbc(self, plaintext_blocks, iv): ...
    def double_encrypt(self, plaintext, key1, key2): ...

# 用户界面类
class S_AES_UI(QMainWindow):
    def setup_ui(self): ...
    def setup_key_tab(self): ...
    def setup_encrypt_tab(self): ...

扩展开发

要添加新的加密模式或功能：

1. 在core/modes.py中实现新算法
2. 在ui/main_window.py中添加对应的界面元素
3. 添加相应的事件处理函数

测试运行

单元测试

python -m unittest tests/test_s_aes.py

功能测试用例

• 基本加密解密功能测试
• ASCII文本转换测试
• CBC模式加密测试
• 多重加密功能测试

打包部署

创建可执行文件

使用PyInstaller打包为独立可执行文件：

pyinstaller --onefile --windowed s_aes.py

依赖管理

项目依赖详见requirements.txt文件：

PyQt5>=5.15.0

故障排除

常见问题

1. 导入错误：确保已正确安装PyQt5
2. 界面显示异常：检查系统兼容性和字体设置
3. 加密结果异常：验证输入数据格式是否正确

调试模式

启用详细日志输出：

import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)

贡献指南

欢迎提交问题和改进建议！请确保：

1. 代码符合PEP8规范
2. 新增功能包含相应测试用例
3. 更新相关文档说明

相关资源

• user_guide.md - 详细使用说明
• development_manual.md - 技术实现细节
• docs/api.md - 接口说明文档

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