RC4流密码算法

题目描述：
RC4（Rivest Cipher 4）是一种对称密钥流密码算法，广泛应用于SSL/TLS、WEP等协议中。其核心是通过密钥调度算法（KSA）初始化一个状态向量S（256字节），再通过伪随机生成算法（PRGA）生成密钥流，与明文进行异或操作实现加密或解密。题目要求：给定密钥（如"Key"）和明文（如"Plaintext"），逐步演示RC4的完整流程，包括状态向量的初始化、密钥流的生成，以及最终的加解密操作。

解题过程：

1. 初始化状态向量S

• 创建一个长度为256的数组S，初始值为S[0] = 0, S[1] = 1, ..., S[255] = 255。
• 准备密钥Key（如"Key"），将其转换为ASCII码序列（K = [75, 101, 121]），并重复填充至长度256，得到密钥流T（T[i] = K[i mod len(Key)]）。
• 通过密钥调度算法（KSA）打乱S：

  j = 0
  for i in range(256):
      j = (j + S[i] + T[i]) % 256
      S[i], S[j] = S[j], S[i]  # 交换S[i]和S[j]
  

  最终得到乱序后的S向量。

2. 生成密钥流（PRGA）

• 初始化i = 0, j = 0，对每个明文字符循环：

  i = (i + 1) % 256
  j = (j + S[i]) % 256
  S[i], S[j] = S[j], S[i]  # 交换
  k = S[(S[i] + S[j]) % 256]  # 生成密钥流字节k
  

  例如，第一轮若S[1] = 135, S[135] = 50，则k = S[185]（假设S[185] = 200）。

3. 加解密操作

• 将密钥流字节k与明文字符的ASCII码进行异或（XOR）：
  密文字符 = 明文字符 XOR k
• 解密时，用相同密钥重新生成密钥流，再次XOR即可还原明文。

示例验证：
若明文为"Plaintext"，密钥为"Key"，逐步计算每个字符对应的k值，最终密文为十六进制序列（如0xB7, 0x63, ...）。解密时重复相同流程，结果应与原文一致。