Python3实现Vernam加密时返回非预期十六进制字符如何解决？

你看到的\x开头的十六进制转义不是密文本身包含的内容，是Python输出含不可打印控制字符的字符串时，自动用repr()逻辑做的显示层转义。内存中ciphertext变量存储的就是异或后的正确原始字符，直接传入解密逻辑做异或就能正常还原，解密失败基本是两个操作错误导致的：

• 手动复制了控制台打印的带\x转义的文本作为密文输入，此时原本1字节的控制字符已经变成了\、x加两位十六进制数的多字符文本，和原始密文完全不一致
• 密文以文本模式写入、读取时，不可打印字符触发了编码自动转换，读回的内容和原始密文不匹配

方案1：将输出中的十六进制转义转换为对应Unicode字符 #

这个方案仅在你拿到的是控制台输出的、带字面量\x转义的文本字符串场景下生效，内存中存储的原始ciphertext变量不需要做这个转换。
实现代码：

import codecs
def unescape_hex_str(s: str) -> str:
    return codecs.decode(s, "unicode_escape")

该方案存在明确的歧义风险：如果异或生成的密文里本身就存在连续的\x加两位十六进制数的可打印字符序列，转换时会被错误识别为转义序列，直接导致密文损坏，不推荐在生产场景使用。

方案2：调整解密算法自动识别十六进制转义字符 #

这个方案和方案1逻辑完全一致，只是把转义解码步骤放到了解密流程的入口处，示例实现：

import codecs
def vernam_decrypt(ciphertext_str: str, key_list: list[str]) -> str:
    # 先解码转义字符再做异或
    real_cipher = codecs.decode(ciphertext_str, "unicode_escape")
    plaintext = ""
    for c, k in zip(real_cipher, key_list):
        plaintext += chr(ord(c) ^ ord(k))
    return plaintext

该方案和方案1有完全相同的转义歧义问题，属于补丁式修复，没有解决不可打印字符导致的传输、存储、显示易损坏的根本问题。

不要直接把异或生成的含不可打印控制字符的内容当普通文本传输、存储，这类二进制数据在IDE控制台、文本编辑器、编码转换环节很容易损坏。通用做法是先把二进制密文编码为全可打印字符格式再输出，最常用的是base64编码，彻底规避转义问题。
修正后的加密函数：

import secrets
import string
import base64

def vernam(plaintext: str) -> str:
    cipher_bytes = bytearray()
    vernamkey = []
    for letter in plaintext:
        key_char = secrets.choice(string.ascii_letters)
        vernamkey.append(key_char)
        # 异或结果直接存为字节
        cipher_bytes.append(ord(letter) ^ ord(key_char))
    # 字节转base64可打印字符串，全环境可正常显示、复制、存储
    ciphertext_b64 = base64.b64encode(cipher_bytes).decode("ascii")
    # 密钥全是大小写字母，本身就是可打印字符，直接写入文件即可
    with open("vkey.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
        f.write("\n".join(vernamkey))
    return ciphertext_b64

对应的解密函数：

import base64

def vernam_decrypt(ciphertext_b64: str, key_path: str = "vkey.txt") -> str:
    # 读取密钥
    with open(key_path, "r", encoding="utf-8") as f:
        key_list = [line.strip() for line in f if line.strip()]
    # base64字符串转回原始密文字节
    cipher_bytes = base64.b64decode(ciphertext_b64)
    plaintext = ""
    for c_byte, k_char in zip(cipher_bytes, key_list):
        plaintext += chr(c_byte ^ ord(k_char))
    return plaintext

该实现完全不会出现不可打印字符导致的转义问题，控制台输出、复制粘贴、文件读写全流程都不会损坏密文，也不存在转义歧义风险。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Hackerman4356