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Python加密與解密原理是啥

小樊
82
2024-11-02 17:56:33
欄目: 編程語言

Python 加密和解密的原理主要基于密碼學(xué)，密碼學(xué)是一門研究信息安全和保密的科學(xué)。在 Python 中，我們可以使用多種加密和解密算法來實現(xiàn)這一目的。以下是一些常見的加密和解密算法及其原理：

  1. 對稱加密（Symmetric Encryption）： 對稱加密是指加密和解密使用相同的密鑰。在這種加密算法中，加密和解密的速度較快，因為它們使用相同的算法。常見的對稱加密算法有 AES（高級加密標(biāo)準(zhǔn)）、DES（數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)）和 3DES（三重數(shù)據(jù)加密算法）。

  2. 非對稱加密（Asymmetric Encryption）： 非對稱加密是指加密和解密使用不同的密鑰，一個用于加密，另一個用于解密。這種加密算法的安全性較高，因為即使攻擊者獲得了加密密鑰，他們也無法輕易解密密文。常見的非對稱加密算法有 RSA（Rivest-Shamir-Adleman）和 ECC（橢圓曲線加密）。

  3. 散列函數(shù)（Hash Functions）： 散列函數(shù)是一種將任意長度的輸入數(shù)據(jù)映射到固定長度輸出的單向函數(shù)。它們主要用于驗證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。常見的散列算法有 MD5（消息摘要算法 5）、SHA-1（安全散列算法 1）和 SHA-256（安全散列算法 256）。

  4. 加密庫（Cryptographic Libraries）： Python 提供了一些加密庫，如 cryptography 和 pycryptodome，這些庫提供了許多加密和解密算法的實現(xiàn)。在使用這些庫時，我們通常需要導(dǎo)入相應(yīng)的模塊，然后使用庫提供的函數(shù)進行加密和解密操作。

以下是一個簡單的 Python 對稱加密和解密示例，使用 AES 算法：

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Random import get_random_bytes
from Crypto.Util.Padding import pad, unpad

# 加密函數(shù)
def encrypt(data, key):
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC)
    ct_bytes = cipher.encrypt(pad(data.encode('utf-8'), AES.block_size))
    iv = cipher.iv
    return iv + ct_bytes

# 解密函數(shù)
def decrypt(encrypted_data, key):
    iv = encrypted_data[:AES.block_size]
    ct = encrypted_data[AES.block_size:]
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
    return unpad(cipher.decrypt(ct), AES.block_size).decode('utf-8')

# 示例
key = get_random_bytes(16)
data = 'Hello, World!'
encrypted_data = encrypt(data, key)
decrypted_data = decrypt(encrypted_data, key)

print('原始數(shù)據(jù):', data)
print('加密后的數(shù)據(jù):', encrypted_data)
print('解密后的數(shù)據(jù):', decrypted_data)

在這個示例中，我們使用了 Crypto 庫提供的 AES 加密和解密函數(shù)。首先，我們創(chuàng)建一個 AES 密鑰，然后使用加密函數(shù)對數(shù)據(jù)進行加密，最后使用解密函數(shù)對加密后的數(shù)據(jù)進行解密。

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