我想先声明我完全理解编写自己的加密算法的危险，并且我永远不会使用自制加密来保护除我之外的任何人的数据。
今天，我被分配了一个计算机科学学期项目，它将我们所学的所有知识整合到一个程序中。该程序的部分功能是它可以加密和解密字符串。我们必须自己编写这些加密方法，所以我们不能使用我们正在使用的语言（Java）中内置的任何东西。最后，我们需要避免使用密钥进行加密的任何事情。
现在，在和我的一些同学交谈之后，似乎几乎每个人都在使用 ROT13 或其他类似的方法。因为我是一个优秀的人，因为我不想和其他人一样，我想设计我自己的加密方法。但是，我有点迷失在哪里开始。那么，加密有哪些基本或高级技术呢？
如果您通常对项目之外的密码学感兴趣：
这取决于您希望执行哪种类型的加密。巨大的警告：这个答案只是为你指出正确的理论方向。我强烈建议在开始之前做大量阅读 - 你阅读的越多，你就会越了解以前的密码是如何被破解的，并且不会犯同样的错误。
公钥
要操作公钥系统，您需要一个陷门功能。不幸的是，维基百科上的建议非常准确：
已经提出了几个函数类，很快就发现陷门函数比最初想象的更难找到
活板门功能非常困难。陷门置换（函数的输出和输入集相同，因此函数“置换”集合内的输入）甚至更难。粗略地说，素数分解问题和离散对数问题是两个“大问题”。在这个领域有机会，使用现有的将是迄今为止最简单的方法。
对称密钥
对称密钥算法是故意可逆的，但没有一个输入（密钥）被设计为很难逆转。基本思想是混淆/扩散原理。现代密码中的常用技术包括替换置换网络和feistel 网络。您还应该考虑阅读分组密码操作模式。
对，很好，我应该从哪里开始？
通过阅读 - 尽可能多地阅读。我不喜欢“不要设计自己的加密货币”的标准建议。我认为人们应该尝试，如果他们愿意。但我不能足够强调要做到正确是多么困难。由于您的项目时间有限，一种技术可能是使用现有密码的简单示例，因此：
为您的项目
作为一项教育练习， RC4很容易实现。曾几何时（不久前），它被用来保护 SSL/WEP 流量 - 有时它仍在使用，因此您将使用真正的密码。它确实存在一些安全问题- 了解这些问题也将帮助您进行一般的加密教育。但是，由于您的要求是更少的绝对安全性和更多的学习，我认为这将是理想的。
如果你很有野心并且很了解你的语言，那么在 ECB 模式下实现 AES 也不是那么难。FIPS-197可读性很强，通常以相当容易理解的方式解释算法。
您认为 ROT13 是一个糟糕的例子是对的。即使不知道每个字符的偏移量是 13 个位置，假设您使用 ASCII，您只需尝试密文的 127 个（或扩展 ASCII 的 255 个）偏移量中的每一个，直到正确的一个丢失。因此，即使没有密钥，解密它也很简单。
您必须避免使用密钥的任何事情？就个人而言，如果不使用密钥，我看不出如何将算法称为“加密”。
您可以考虑编写自己的简化 DES 实现。顾名思义，简化 DES（或 S-DES）是 DES 的一个大大简化的版本。它使用 10 位密钥，而且很简单，可以用铅笔和纸来计算。
这篇论文是“Simplified DES”的第一个 Google 热门文章。http://edipermadi.wordpress.com/2008/01/12/simplified-des-simulator/上还有一个视觉模拟器。
我不想破坏你的乐趣，但你想考虑以下几点：
这是一个基于学期的项目，所以不是你可以（或应该）在一夜之间回答的问题。代码本身可能只需要一两天。真正的学习是根据给定的约束找到解决方案。
你应该阅读应用密码学手册。这本书也被称为“手册”。它是免费的，而且写得很好。但是第 2 章“数学背景”相当僵硬，这些概念中的大部分都不是在我当地的公立大学教授的（我看过）。