常见加密算法的Python实现
Python爬虫与数据挖掘
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2021-11-16 06:06
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Base64位加密
最简单的加密方式，无密钥，只要拿到密文，就可以直接解密，一般情况下不单独使用，可以和其他加密方式混合使用，作为一层外部包装。
import base64
# 要加密的字符串
str_encrypt = 'hello！'
# 加密方法
# 转化为byte类型
base64_encrypt = base64.b64encode(str_encrypt.encode())
# 将字节串转为字符串
base64_encrypt_str = base64_encrypt.decode()
print("BASE64加密串:", base64_encrypt_str, type(base64_encrypt_str))
#解密方法
# 字符串转为字节串
base64_decrypt = base64_encrypt_str.encode()
# 得到加密的字符串
str_decrypt = base64.b64decode(base64_decrypt).decode()
print("BASE64解密串:", str_decrypt, type(str_decrypt))
BASE64加密串: aGVsbG/vvIE=
BASE64解密串: hello！
MD5加密
import hashlib
str_encrypt = "hello！"
# 对要加密的字符串进行加密
hash = hashlib.md5(str_encrypt.encode())
hash.update(str_encrypt.encode("utf8"))
value = hash.digest()
# 二进制
print("二进制的字符串", repr(value))
# 十六进制
print("十六进制的字符串", hash.hexdigest())
二进制的字符串：b'%\xe2\n\x04\x86\xa7\xf4\xc5Y@\xfa\xc7\xd6\xdc\t_'
十六进制的字符串：25e20a0486a7f4c55940fac7d6dc095f
SHA1加密
import hashlib
str_encrypt = "hello！"
# 对要加密的字符串进行加密
hash = hashlib.sha1(str_encrypt.encode())
hash.update(str_encrypt.encode("utf8"))
value = hash.hexdigest()
# 十六进制
print("十六进制的字符串",value)
十六进制的字符串 b8b92f40e0c5df69dcf5cdc1e327e1f87188aeb9
HMAC加密
import hmac
import hashlib
str_encrypt = "hello！"
key="abc"
# 第一个参数是密钥key，第二个参数是待加密的字符串，第三个参数是hash函数
mac = hmac.new(key.encode(encoding="utf-8"),str_encrypt.encode("utf8"),hashlib.md5)
value=mac.hexdigest() # 加密后字符串的十六进制格式
# 十六进制
print("十六进制的字符串",value)
十六进制的字符串 221479c27474cdf1ee245ffef26cfeee
DES加密
import binascii
from pyDes import des, CBC, PAD_PKCS5
# 需要安装 pip install pyDes
#加密过程
def des_encrypt(secret_key,s):
iv = secret_key
k = des(secret_key, CBC, iv, pad=None, padmode=PAD_PKCS5)
en = k.encrypt(s, padmode=PAD_PKCS5)
return binascii.b2a_hex(en)
#解密过程
def des_decrypt(secret_key, s):
iv = secret_key
k = des(secret_key, CBC, iv, pad=None, padmode=PAD_PKCS5)
de = k.decrypt(binascii.a2b_hex(s), padmode=PAD_PKCS5)
return de
secret_str = des_encrypt('12345678', 'hello!')
print(secret_str)
clear_str = des_decrypt('12345678', secret_str)
print(clear_str)
b'7c48af7e37ecd280'
b'hello!'
AES加密
分组密码加密中的四种模式有ECB、CBC、CFB、OFB。其中最常见的有ECB和CBC。
1、ECB模式
对明文分组，每组明文通过加密算法和密钥位运算得到密文，之后按照顺序将计算所得的密文连在一起即可，各段数据之间互不影响。
2、CBC模式（使用最多的模式）
CBC模式需要一个初始化向量iv（和密钥长度相等的字符串），一般通过密钥生成器获取。
加密步骤如下：
1）首先将数据分组得到D1D2…Dn
2）第一组数据D1与初始化向量iv位运算的结果进行加密得到第一组密文C1
3）第二组数据D2与第一组的加密结果C1位运算以后的结果进行加密，得到第二组密文C2
4）之后的数据以此类推，得到Cn
5）按顺序连为C1C2C3…Cn即为加密结果。
特点：
1.不容易主动攻击,安全性好于ECB,适合传输长度长的报文,是SSL、IPSec的标准。每个密文块依赖于所有的信息块，明文消息中一个改变会影响所有密文块
2.发送方和接收方都需要知道初始化向量
3.加密过程是串行的，无法被并行化（在解密时，从两个邻接的密文块中即可得到一个平文块。因此，解密过程可以被并行化。）
4.解密时初始化向量必须相同
import base64
from Crypto.Cipher import AES
#ECB加密模式
import base64
from Crypto.Cipher import AES
#使用补0方法
# # 需要补位，补足为16的倍数
def add_to_16(s):
while len(s) % 16 != 0:
s += '\0'
return str.encode(s) # 返回bytes
# 密钥长度必须为16、24或32位，分别对应AES-128、AES-192和AES-256
key = 'abc4567890abc458'
# 待加密文本
text = 'hello'
# 初始化加密器
aes = AES.new(add_to_16(key), AES.MODE_ECB)
# 加密
encrypted_text = str(base64.encodebytes(aes.encrypt(add_to_16(text))), encoding='utf8').replace('\n', '')
# 解密
decrypted_text = str(
aes.decrypt(base64.decodebytes(bytes(encrypted_text, encoding='utf8'))).rstrip(b'\0').decode("utf8"))
print('加密值：', encrypted_text)
print('解密值：', decrypted_text)
加密值：p3i7p25Ypel2X2yrFG4rCQ==解密值：hello
CBC加密模式（一）
#CBC加密模式
import base64
from Crypto.Cipher import AES
from urllib import parse
AES_SECRET_KEY = 'helloBrook2abcde' # 此处16|24|32个字符
IV = 'helloBrook2abcde'
# padding算法
BS = len(AES_SECRET_KEY)
# 填充方案
pad = lambda s: s + (BS - len(s) % BS) * chr(BS - len(s) % BS)
# 解密时删除填充的值
unpad = lambda s: s[0:-ord(s[-1:])]
def cryptoEn(string, key, iv):
# param string: 原始数据
# param key: 密钥
# param iv: 向
mode = AES.MODE_CBC
cipher = AES.new(key.encode("utf8"),mode,iv.encode("utf8"))
encrypted = cipher.encrypt(bytes(pad(string), encoding="utf8"))
return base64.b64encode(encrypted).decode("utf-8")
#CBC模式的解密代码
def cryptoDe(destring, key, iv):
# param destring: 需要解密的数据
# param key: 密钥
# param iv: 向量
mode = AES.MODE_CBC
decode = base64.b64decode(destring)
cipher = AES.new(key.encode("utf8"),mode,iv.encode("utf8"))
decrypted = cipher.decrypt(decode)
return unpad(decrypted).decode("utf-8")
secret_str = cryptoEn('hello', AES_SECRET_KEY,IV)
print(secret_str)
clear_str = cryptoDe(secret_str.encode("utf8"), AES_SECRET_KEY,IV)
print(clear_str)sqlpZ0AdaRAOQRabchzltQ==hello
CBC加密模式（二）
import base64
from Crypto.Cipher import AES
from urllib import parse
AES_SECRET_KEY = 'helloBrook2abcde' # 此处16|24|32个字符
IV = 'helloBrook2abcde'
# padding算法
BS = len(AES_SECRET_KEY)
pad = lambda s: s + (BS - len(s) % BS) * chr(BS - len(s) % BS)
unpad = lambda s: s[0:-ord(s[-1:])]
class AES_ENCRYPT(object):
def __init__(self):
self.key = AES_SECRET_KEY
self.mode = AES.MODE_CBC
# 加密函数
def encrypt(self, text):
cryptor = AES.new(self.key.encode("utf8"), self.mode, IV.encode("utf8"))
self.ciphertext = cryptor.encrypt(bytes(pad(text), encoding="utf8"))
# 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，使用base64编码
return base64.b64encode(self.ciphertext).decode("utf-8")
# 解密函数
def decrypt(self, text):
decode = base64.b64decode(text)
cryptor = AES.new(self.key.encode("utf8"), self.mode, IV.encode("utf8"))
plain_text = cryptor.decrypt(decode)
return unpad(plain_text).decode("utf-8")
if __name__ == '__main__':
aes_encrypt = AES_ENCRYPT()
text = "Python"
e = aes_encrypt.encrypt(text)
d = aes_encrypt.decrypt(e)
print(text)
print(e)
print(d)待加密字符串：Python
加密值：X09JC6IqnsDFp9b9C57cUA==
解密值：Python如果字符串包含中文，先对文本转ascii码，将支持中文加密
text = base64.b64encode(text.encode('utf-8')).decode('ascii')
RSA加密
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