Python加密与解密详解编程语言

加密算法分类

对称加密算法:

对称加密采用了对称密码编码技术,它的特点是文件加密和解密使用相同的密钥 
发送方和接收方需要持有同一把密钥,发送消息和接收消息均使用该密钥。 
相对于非对称加密,对称加密具有更高的加解密速度,但双方都需要事先知道密钥,密钥在传输过程中可能会被窃取,因此安全性没有非对称加密高。 
常见的对称加密算法:DES,AES,3DES等等

非对称加密算法:

文件加密需要公开密钥(publickey)和私有密钥(privatekey)。 
接收方在发送消息前需要事先生成公钥和私钥,然后将公钥发送给发送方。发送放收到公钥后,将待发送数据用公钥加密,发送给接收方。接收到收到数据后,用私钥解密。 
在这个过程中,公钥负责加密,私钥负责解密,数据在传输过程中即使被截获,攻击者由于没有私钥,因此也无法破解。 
非对称加密算法的加解密速度低于对称加密算法,但是安全性更高。 
非对称加密算法:RSA、DSA、ECC等算法

消息摘要算法:

消息摘要算法可以验证信息是否被篡改。 
在数据发送前,首先使用消息摘要算法生成该数据的签名,然后签名和数据一同发送给接收者。 
接收者收到数据后,对收到的数据采用消息摘要算法获得签名,最后比较签名是否一致,以此来判断数据在传输过程中是否发生修改。

DES加密

全称为Data EncryptionStandard,即数据加密标准,是一种使用密钥加密的块算法

入口参数有三个:Key、Data、Mode

Key为7个字节共56位,是DES算法的工作密钥;

Data为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;

Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密

3DES(即Triple DES)是DES向AES过渡的加密算法,

使用两个密钥,执行三次DES算法,

加密的过程是加密-解密-加密

解密的过程是解密-加密-解密

from Crypto.Cipher import DES 
 
key = b'abcdefgh'  # 密钥 8位或16位,必须为bytes 
 
 
def pad(text): 
    """ 
    # 加密函数,如果text不是8的倍数【加密文本text必须为8的倍数!】,那就补足为8的倍数 
    :param text:  
    :return:  
    """ 
    while len(text) % 8 != 0: 
        text += ' ' 
    return text 
 
 
des = DES.new(key, DES.MODE_ECB)  # 创建一个DES实例 
text = 'Python rocks!' 
padded_text = pad(text) 
encrypted_text = des.encrypt(padded_text.encode('utf-8'))  # 加密 
print(encrypted_text) 
# rstrip(' ')返回从字符串末尾删除所有字符串的字符串(默认空白字符)的副本 
plain_text = des.decrypt(encrypted_text).decode().rstrip(' ')  # 解密 
print(plain_text) 
#

AES加密

高级加密标准(英语:Advanced EncryptionStandard,缩写:AES),这个标准用来替代原先的DES

AES的区块长度固定为128 比特,密钥长度则可以是128,192或256比特(16、24和32字节)

大致步骤如下:

1、密钥扩展(KeyExpansion),

2、初始轮(Initial Round),

3、重复轮(Rounds),每一轮又包括:SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey,

4、最终轮(Final Round),最终轮没有MixColumns。

普通方式

from Cryptodome.Cipher import AES 
from binascii import b2a_hex, a2b_hex 
#秘钥,此处需要将字符串转为字节 
key = 'abcdefgh' 
#加密内容需要长达16位字符,所以进行空格拼接 
def pad(text): 
    while len(text) % 16 != 0: 
        text += ' ' 
    return text 
#加密秘钥需要长达16位字符,所以进行空格拼接 
def pad_key(key): 
    while len(key) % 16 != 0: 
        key += ' ' 
    return key 
#进行加密算法,模式ECB模式,把叠加完16位的秘钥传进来 
aes = AES.new(pad_key(key).encode(), AES.MODE_ECB) 
#加密内容,此处需要将字符串转为字节 
text = 'hello' 
#进行内容拼接16位字符后传入加密类中,结果为字节类型 
encrypted_text = aes.encrypt(pad(text).encode()) 
encrypted_text_hex = b2a_hex(encrypted_text) 
print(encrypted_text_hex) 
 
 
# #此处是为了验证是否能将字节转为字符串后,进行解密成功 
# #实际上a 就是 encrypted_text ,也就是加密后的内容 
# #用aes对象进行解密,将字节类型转为str类型,错误编码忽略不计 
de = str(aes.decrypt(a2b_hex(encrypted_text_hex)), encoding='utf-8',errors="ignore") 
# #获取str从0开始到文本内容的字符串长度。 
print(de[:len(text)])

面向对象方式

from Cryptodome.Cipher import AES 
from binascii import b2a_hex, a2b_hex 
 
AES_LENGTH = 16 
 
class prpcrypt(): 
    def __init__(self, key): 
        self.key = key 
        self.mode = AES.MODE_ECB 
        self.cryptor = AES.new(self.pad_key(self.key).encode(), self.mode) 
 
    # 加密函数,如果text不是16的倍数【加密文本text必须为16的倍数!】,那就补足为16的倍数 
    # 加密内容需要长达16位字符,所以进行空格拼接 
    def pad(self,text): 
        while len(text) % AES_LENGTH != 0: 
            text += ' ' 
        return text 
 
    # 加密密钥需要长达16位字符,所以进行空格拼接 
    def pad_key(self,key): 
        while len(key) % AES_LENGTH != 0: 
            key += ' ' 
        return key 
 
    def encrypt(self, text): 
 
        # 这里密钥key 长度必须为16(AES-128)、24(AES-192)、或32(AES-256)Bytes 长度.目前AES-128足够用 
        # 加密的字符需要转换为bytes 
        # print(self.pad(text)) 
        self.ciphertext = self.cryptor.encrypt(self.pad(text).encode()) 
        # 因为AES加密时候得到的字符串不一定是ascii字符集的,输出到终端或者保存时候可能存在问题 
        # 所以这里统一把加密后的字符串转化为16进制字符串 
        return b2a_hex(self.ciphertext) 
 
        # 解密后,去掉补足的空格用strip() 去掉 
 
    def decrypt(self, text): 
        plain_text = self.cryptor.decrypt(a2b_hex(text)).decode() 
        return plain_text.rstrip(' ') 
 
 
if __name__ == '__main__': 
    pc = prpcrypt('abcdef')  # 初始化密钥 
    e = pc.encrypt("0123456789ABCDEF") 
    d = pc.decrypt(e) 
    print(e, d) 
    e = pc.encrypt("00000000000000000000000000") 
    d = pc.decrypt(e) 
    print(e, d)

RSA加密

公钥加密算法,一种非对称密码算法

公钥加密,私钥解密

3个参数:

rsa_n, rsa_e,message

rsa_n, rsa_e 用于生成公钥

message: 需要加密的消息

安装 pip install rsa

使用

import rsa 
from binascii import b2a_hex, a2b_hex 
 
 
 
class rsacrypt(): 
    def __init__(self, pubkey, prikey): 
        self.pubkey = pubkey 
        self.prikey = prikey 
 
    def encrypt(self, text): 
        self.ciphertext = rsa.encrypt(text.encode(), self.pubkey) 
        # 因为rsa加密时候得到的字符串不一定是ascii字符集的,输出到终端或者保存时候可能存在问题 
        # 所以这里统一把加密后的字符串转化为16进制字符串 
        return b2a_hex(self.ciphertext) 
 
    def decrypt(self, text): 
        decrypt_text = rsa.decrypt(a2b_hex(text), prikey) 
        return decrypt_text 
 
 
if __name__ == '__main__': 
    pubkey, prikey = rsa.newkeys(256) 
    rs_obj = rsacrypt(pubkey,prikey) 
    text='hello' 
    ency_text = rs_obj.encrypt(text) 
    print(ency_text) 
    print(rs_obj.decrypt(ency_text)) 
 
""" 
b'7cb319c67853067abcd16aad25b3a8658e521f83b1e6a6cf0c4c2e9303ad3e14' 
b'hello' 
"""

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