揭秘Python数字加密：轻松掌握数据安全秘籍

发布时间：2025-04-01 09:16

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引言

在数字化时代，数据安全成为了一个不容忽视的话题。Python作为一种功能强大的编程语言，提供了丰富的加密库，可以帮助开发者轻松实现数据加密，确保信息安全。本文将深入探讨Python中的数字加密技术，帮助读者轻松掌握数据安全秘籍。

常见密码算法概述

1. 对称加密

对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密。Python中常用的对称加密算法包括：

AES（高级加密标准）：一种广泛使用的对称加密算法，提供128、192和256位密钥长度。 DES（数据加密标准）：一种较老的对称加密算法，使用56位密钥。

2. 非对称加密

非对称加密算法使用一对密钥，即公钥和私钥。公钥用于加密，私钥用于解密。Python中常用的非对称加密算法包括：

RSA：一种基于大数分解的非对称加密算法。 ECC（椭圆曲线加密）：一种基于椭圆曲线数学的非对称加密算法。

3. 哈希函数

哈希函数将任意长度的输入数据映射为固定长度的输出数据。Python中常用的哈希函数包括：

MD5：一种广泛使用的哈希函数，但已不再安全。 SHA-256：一种更安全的哈希函数，是SHA-2算法的一部分。

Python加密库

Python提供了多个加密库，包括cryptography、hashlib和PyCrypto。

1. cryptography库

cryptography是一个功能强大的加密库，支持多种加密算法。

from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes from cryptography.hazmat.backends import defaultbackend from cryptography.hazmat.primitives import padding # 加密文件 def encrypt_file(filename, key, iv): cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=defaultbackend()) encryptor = cipher.encryptor() padder = padding.PKCS7(algorithms.AES.block_size).padder() padded_data = padder.update(data) + padder.finalize() encrypted_data = encryptor.update(padded_data) + encryptor.finalize() with open(filename, 'wb') as f: f.write(encrypted_data) # 解密文件 def decrypt_file(filename, key, iv): cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=defaultbackend()) decryptor = cipher.decryptor() unpadder = padding.PKCS7(algorithms.AES.block_size).unpadder() decrypted_data = decryptor.update(encrypted_data) + decryptor.finalize() return unpadder.update(decrypted_data) + unpadder.finalize()

2. hashlib库

hashlib是一个用于哈希函数的库。

import hashlib # 计算MD5哈希值 def md5_hash(data): md5 = hashlib.md5() md5.update(data.encode('utf-8')) return md5.hexdigest() # 计算SHA-256哈希值 def sha256_hash(data): sha256 = hashlib.sha256() sha256.update(data.encode('utf-8')) return sha256.hexdigest()

3. PyCrypto库

PyCrypto是一个功能强大的加密库，但已不再维护。

from Crypto.Cipher import AES from Crypto import Random # 加密文件 def encrypt_file(filename, key): iv = Random.new().read(AES.block_size) cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv) with open(filename, 'rb') as f: plaintext = f.read() padded_plaintext = iv + cipher.encrypt(padded_plaintext) with open(filename + '.enc', 'wb') as f: f.write(padded_plaintext) # 解密文件 def decrypt_file(filename, key): with open(filename, 'rb') as f: ciphertext = f.read() iv = ciphertext[:AES.block_size] cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv) plaintext = cipher.decrypt(ciphertext[AES.block_size:]) return plaintext.rstrip(b'\0')