vector-crypt 0.1.0

A toy cryptographic library encoding data as applied vector sets.

Applied-Vector Crypto (vector_crypt)

A lightweight Python library demonstrating a novel cryptographic principle: represent both plaintext and keys as sets of applied vectors and perform encryption simply by vector addition. The package is intended as an educational toy, a research starting point, or a playful experiment rather than a drop-in replacement for real-world ciphers.

🚀 Основная идея

Каждый байт (или символ, блок) сообщения кодируется как AppliedVector — отрезок с фиксированным началом и направлением. Ключ тоже является набором таких векторов. Шифрование сводится к поэлементному сложению двух наборов (похожим на операцию XOR для чисел), а расшифровка – к вычитанию.

В отличие от большинства алгоритмов, здесь информация представлена геометрически, что даёт визуализацию, естественное расширение на многомерность и простой потоковый интерфейс.

Почему это уникально?

• Геометрическое представление. Традиционные симметричные схемы оперируют на битах и байтах. Мы работаем с векторами, что позволяет легко вводить масштабирование, вращения, линейные преобразования и работать в произвольных пространствах (включая конечные поля).

• Простота. Всего пара строк кода даёт шифрование/дешифровку. Нет S‑боксов, нет ключевого расписания, только алгебра над векторами.

• Потоковая обработка. Код поддерживает генераторы, чтение/запись файлов по кускам и пакетные операции, что пригодится для больших данных.

• Проверяемость. Отображение вектор‑множества на экран, графы, SVG… Приятно для обучения и визуальных демо.

🔍 Схожие идеи в криптографии

• One‑time pad / Vernam cipher. Байт сообщения прибавляется к байту ключа по модулю 2⁸; наша операция аналогична, но мы «вырастаем» в векторное пространство и сохраняем абсолютную информацию в промежуточном виде (можно наложить дополнительные операции).

• Кодировка векторов в стойкие каналы. В теории информации часто рассматривают передаваемые сигналы как точки в \Rⁿ; в этом смысле наше шифрование — частный случай линейного кодирования.

• Графовые шифры. В гомоморфных системах используются линейные операции; наш механизм легко расширяется до гомоморфизма над векторным пространством.

Однако: мы не претендуем на криптостойкость, а скорее демонстрируем новый формальный подход. Внедрить в реальную систему потребует серьёзного криптоанализа и, вероятно, модификаций (например, работа в конечных полях, нелинейные слои и т. д.).

🧩 Структура проекта

vector_crypt/        # репозиторий
├── vector_crypt/     # собственно пакет Python
│   ├── __init__.py
│   ├── classes.py
│   ├── endecode.py
│   ├── keygen.py
│   └── vector_codec.py
├── tests/            # простые тесты (пока минимум)
├── README.md         # вы читаете
├── LICENSE           # MIT
└── pyproject.toml    # сборка/метаданные

⚙️ Установка и использование

pip install vector_crypt

from vector_crypt import encrypt_text, decrypt_text, key_for_data

key = key_for_data(b"secret message")
cipher = encrypt_text("hello", key)
print(decrypt_text(cipher, key))  # hello

Для потокового шифрования используйте encrypt_bytes_stream вместе с generate_random_key_stream.

📝 Где использовать

Библиотека подходит для:

• учебных примеров и лекций по основам криптографии;
• прототипирования альтернативных представлений данных (векторов вместо скаляров);
• демонстраций визуализации шифрования в 2D/3D;
• утилит, где требуется совместное хранение геометрической информации и шифрования (например, защитить набор координат).

Не рекомендуется применять vector_crypt для защиты реальных данных без дополнительного анализа.