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Python密码学的深入探索:使用PyCrypto库进行加密与解密

韦冬盈 已关注

PyCrypto库是一个用于密码学的第三方Python库,提供了多种加密和解密的功能。然而,请注意,PyCrypto的开发已经停止,PyCryptodome是一个积极维护的分支,建立在PyCrypto的基础之上。因此,我建议你使用PyCryptodome进行密码学操作。

下面是如何使用PyCryptodome库进行对称加密(以AES为例)的基本示例:

安装PyCryptodome

首先,你需要安装PyCryptodome库,可以使用pip命令:

  1. pip install pycryptodome

AES加密与解密示例

以下是一个基本的AES加密和解密的示例代码:

  1. from Crypto.Cipher import AES
  2. from Crypto.Random import get_random_bytes
  3. import base64
  4. def pad(data):
  5. """Pad data to be a multiple of 16 bytes"""
  6. while len(data) % 16 != 0:
  7. data += ' '
  8. return data
  9. def encrypt(key, data):
  10. """Encrypt data with AES algorithm"""
  11. cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
  12. encrypted_data = cipher.encrypt(pad(data).encode('utf-8'))
  13. return base64.b64encode(encrypted_data).decode('utf-8')
  14. def decrypt(key, encrypted_data):
  15. """Decrypt data with AES algorithm"""
  16. cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
  17. encrypted_data_bytes = base64.b64decode(encrypted_data)
  18. decrypted_data = cipher.decrypt(encrypted_data_bytes)
  19. return decrypted_data.decode('utf-8').rstrip()
  20. # Key must be either 16, 24, or 32 bytes long
  21. key = get_random_bytes(16) # Generate random 16-byte key
  22. data = "Hello, World!"
  23. # Encrypt the data
  24. encrypted = encrypt(key, data)
  25. print(f"Encrypted: {encrypted}")
  26. # Decrypt the data
  27. decrypted = decrypt(key, encrypted)
  28. print(f"Decrypted: {decrypted}")

注意事项

  1. 密钥长度:AES算法的密钥长度可以为16、24或32字节,分别对应AES-128,AES-192和AES-256。

  2. 填充:在ECB模式下,如果数据不是16字节的倍数,则需要进行填充。在上面的例子中,为了简单起见,使用了空格来填充。但在生产环境中,建议使用更标准的填充方式,比如PKCS7。

  3. 安全性:ECB模式尽管简单,但并不安全,因为相同的明文块会被映射为相同的密文块。建议使用更安全的模式,如CBC(需要IV)或GCM(提供完整性验证)。

  4. 数据存储与传输:在实际应用中,加密后的数据通常需要Base64编码来方便存储和传输。

如果你需要更复杂的功能(例如非对称加密),PyCryptodome库也提供了丰富的支持,可以参考其官方文档以获取更多信息。

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