python实现aes加密及pycryptodome库使用

更新时间：2023年10月31日 10:12:35 作者：devid008

AES算法是高级加密标准,它是一种对称加密算法,AES只有一个密钥,这个密钥既用来加密,也用于解密,这篇文章主要给大家介绍了关于python实现aes加密及pycryptodome库使用的相关资料,需要的朋友可以参考下

什么是AES加密？

AES（Advanced Encryption Standard）是一种对称密钥加密算法，被广泛用于保护数据的安全。它是目前最常用的加密算法之一，被广泛应用于数据通信、数据存储和计算机安全领域。

在AES加密中，加密和解密使用相同的密钥。它支持128位、192位和256位密钥长度，并可以使用不同的加密模式（如ECB、CBC、CFB、OFB等）进行加密。在加密过程中，明文被划分为若干个块，然后每个块使用密钥进行加密，最终生成密文。在解密时，密文被解密成明文块，并使用相同的密钥进行还原。

如何使用Python实现AES加密？

Python是一种高级编程语言，广泛应用于数据科学、机器学习、人工智能等领域。使用Python实现AES加密非常容易，只需要安装pycryptodome库即可。

以下是一个简单的AES加密示例：

from Crypto.Cipher import AES
import base64
# 需要加密的明文
plain_text = "Hello World!"
# 密钥，长度必须是16、24或32字节
key = "This is a key123".encode()
# 加密模式，可以是CBC、CFB、ECB、OFB等模式
mode = AES.MODE_CBC
# 填充字符
padding = b" "
# 创建一个AES对象
cipher = AES.new(key, mode)
# 对明文进行填充
pad_len = AES.block_size - len(plain_text) % AES.block_size
padding_str = padding * pad_len
plain_text = plain_text.encode() + padding_str
# 加密
cipher_text = cipher.encrypt(plain_text)
# 使用Base64编码转换成字符串
cipher_text_str = base64.b64encode(cipher_text).decode()
print(cipher_text_str)

以上代码中，key表示密钥，长度必须是16、24或32字节；mode表示加密模式，可以是CBC、CFB、ECB、OFB等模式；padding表示填充字符，通常使用空格。

plain_text是需要加密的明文，首先需要进行填充，然后使用AES.new()方法创建一个AES对象。接着调用encrypt()方法进行加密，最后使用base64模块将加密结果转换成字符串。

需要注意的是，在使用CBC模式时，需要指定一个初始化向量（IV），可以使用Random.new().read(AES.block_size)来生成一个随机的IV。在解密时，需要使用相同的密钥和IV才能还原明文本，以下是一个使用CBC模式和随机IV的AES加密示例：

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto import Random
import base64
# 需要加密的明文
plain_text = "Hello World!"
# 密钥，长度必须是16、24或32字节
key = "This is a key123".encode()
# 加密模式，使用CBC模式
mode = AES.MODE_CBC
# 填充字符
padding = b" "
# 随机生成IV
iv = Random.new().read(AES.block_size)
# 创建一个AES对象
cipher = AES.new(key, mode, iv)
# 对明文进行填充
pad_len = AES.block_size - len(plain_text) % AES.block_size
padding_str = padding * pad_len
plain_text = plain_text.encode() + padding_str
# 加密
cipher_text = cipher.encrypt(plain_text)
# 将IV和密文拼接成一个字节串
cipher_text_bytes = iv + cipher_text
# 使用Base64编码转换成字符串
cipher_text_str = base64.b64encode(cipher_text_bytes).decode()
print(cipher_text_str)

在以上代码中，使用Random.new().read(AES.block_size)方法生成一个随机的IV，然后在创建AES对象时将其传入。在加密时，将生成的IV和密文拼接成一个字节串。在解密时，需要先将密文解码为字节串，然后将字节串的前16个字节作为IV，剩余的字节作为加密后的数据进行解密。

如何使用pycryptodome库实现AES加密？

pycryptodome是一个Python密码学库，是pycrypto库的加强版。它提供了多种加密算法和加密模式的实现，包括AES、RSA、DSA、DH等算法。

以下是一个使用pycryptodome库实现AES加密的示例：

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad
import base64
# 需要加密的明文
plain_text = "Hello World!"
# 密钥，长度必须是16、24或32字节
key = "This is a key123".encode()
# 加密模式，使用CBC模式
mode = AES.MODE_CBC
# 填充字符
padding = b" "
# 随机生成IV
iv = Random.new().read(AES.block_size)
# 创建一个AES对象
cipher = AES.new(key, mode, iv)
# 对明文进行填充
plain_text = pad(plain_text.encode(), AES.block_size, style='pkcs7')
# 加密
cipher_text = cipher.encrypt(plain_text)
# 将IV和密文拼接成一个字节串
cipher_text_bytes = iv + cipher_text
# 使用Base64编码转换成字符串
cipher_text_str = base64.b64encode(cipher_text_bytes).decode()
print(cipher_text_str)

与前面的示例不同，这里使用了Crypto.Util.Padding模块中的pad()方法对明文进行填充，使用pkcs7填充模式，这样可以保证加密和解密时都能够正确处理填充。

如何使用cryptography库实现AES加密？

cryptography是一个现代化的Python密码学库，提供了一种更安全、更易用的API。它支持的加密算法包括AES、RSA、DSA、ECC等。

以下是一个使用cryptography库实现AES加密的示例：

from cryptography.fernet import Fernet
# 需要加密的明文
plain_text = "Hello World!"
# 密钥，长度必须是32字节
key = b"This is a key123456789012345678901234567890"
# 创建一个Fernet对象
cipher = Fernet(key)
# 加密
cipher_text = cipher.encrypt(plain_text.encode())
# 解密
plain_text = cipher.decrypt(cipher_text).decode()
print(cipher_text)
print(plain_text)

在以上示例中，首先需要生成一个32字节的密钥。然后，创建一个Fernet对象，使用密钥对明文进行加密，得到密文。解密时，使用相同的密钥对密文进行解密，得到明文。

与前面两个示例不同，cryptography库并没有提供AES加密的直接接口，而是使用了更高层次的封装。这种封装方式可以简化加密操作，但可能会影响加密的灵活性。

本文介绍了三种常用的Python库实现AES加密的方法，分别是pycrypto、pycryptodome和cryptography。这些库提供了不同层次的API，使用者可以根据实际需求选择适合自己的库。

总结

到此这篇关于python实现aes加密及pycryptodome库使用的文章就介绍到这了,更多相关python aes加密内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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