一．加密算法的分类
１．对称加密算法具有更高的加密速度，但双方都需要事先知道秘钥，秘钥在传输过程中可能会被窃取，因此安全性没有非对称加密高
常见的对称加密算法：DES, AES, 3DES等等
２．非对称加密算法的加密速度低于对称加密算法，但是安全性更高
非对称加密算法：RSA, DSA, ECC 等算法
３．利用字典的格式转换加密
MAKETRANS()
二．详细分析
１．DES加密
即数据加密标准，是一种使用秘钥加密的块算法
入口参数有三个：key, Data, Mode
key为７个字节共５６位，是DES算法的工作秘钥；
Data为DES的工作方式，有两种：加密和解密
3DES是DES向AES过渡的加密算法，使用两个秘钥，执行三次DES算法，
加密的过程是加密－解密－加密
解密的过程是解密－加密－解密
1 from Crypto.Cipher import DES 2 key = b'abcdefgh' # 密钥 8位或16位,必须为bytes 3 4 def pad(text): 5 """ 6 # 加密函数，如果text不是8的倍数【加密文本text必须为8的倍数！】，那就补足为8的倍数 7 :param text: 8 :return: 9 """ 10 while len(text) % 8 != 0: 11 text += ' ' 12 return text 13 14 15 des = DES.new(key, DES.MODE_ECB) # 创建一个DES实例 16 text = 'Python rocks!' 17 padded_text = pad(text) 18 encrypted_text = des.encrypt(padded_text.encode('utf-8')) # 加密 19 print(encrypted_text) 20 # rstrip(' ')返回从字符串末尾删除所有字符串的字符串(默认空白字符)的副本 21 plain_text = des.decrypt(encrypted_text).decode().rstrip(' ') # 解密 22 print(plain_text)
２．AES加密
高级加密标准（英语：Advanced EncryptionStandard，缩写：AES），这个标准用来替代原先的DES
AES的区块长度固定为128 比特，密钥长度则可以是128，192或256比特（16、24和32字节）
大致步骤：
1、密钥扩展（KeyExpansion），
2、初始轮（Initial Round），
3、重复轮（Rounds），每一轮又包括：SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey，
4、最终轮（Final Round），最终轮没有MixColumns。
普通方式
1 from Cryptodome.Cipher import AES 2 from binascii import b2a_hex, a2b_hex 3 #秘钥,此处需要将字符串转为字节 4 key = 'abcdefgh' 5 #加密内容需要长达16位字符，所以进行空格拼接 6 def pad(text): 7 while len(text) % 16 != 0: 8 text += ' ' 9 return text 10 #加密秘钥需要长达16位字符，所以进行空格拼接 11 def pad_key(key): 12 while len(key) % 16 != 0: 13 key += ' ' 14 return key 15 #进行加密算法，模式ECB模式，把叠加完16位的秘钥传进来 16 aes = AES.new(pad_key(key).encode(), AES.MODE_ECB) 17 #加密内容,此处需要将字符串转为字节 18 text = 'hello' 19 #进行内容拼接16位字符后传入加密类中，结果为字节类型 20 encrypted_text = aes.encrypt(pad(text).encode()) 21 encrypted_text_hex = b2a_hex(encrypted_text) 22 print(encrypted_text_hex) 23 24 25 # #此处是为了验证是否能将字节转为字符串后，进行解密成功 26 # #实际上a 就是 encrypted_text ，也就是加密后的内容 27 # #用aes对象进行解密，将字节类型转为str类型，错误编码忽略不计 28 de = str(aes.decrypt(a2b_hex(encrypted_text_hex)), encoding='utf-8',errors="ignore") 29 # #获取str从0开始到文本内容的字符串长度。 30 print(de[:len(text)])
面向对象方式
1 from Cryptodome.Cipher import AES 2 from binascii import b2a_hex, a2b_hex 3 4 AES_LENGTH = 16 5 6 class prpcrypt(): 7 def __init__(self, key): 8 self.key = key 9 self.mode = AES.MODE_ECB 10 self.cryptor = AES.new(self.pad_key(self.key).encode(), self.mode) 11 12 # 加密函数，如果text不是16的倍数【加密文本text必须为16的倍数！】，那就补足为16的倍数 13 # 加密内容需要长达16位字符，所以进行空格拼接 14 def pad(self,text): 15 while len(text) % AES_LENGTH != 0: 16 text += ' ' 17 return text 18 19 # 加密密钥需要长达16位字符，所以进行空格拼接 20 def pad_key(self,key): 21 while len(key) % AES_LENGTH != 0: 22 key += ' ' 23 return key 24 25 def encrypt(self, text): 26 27 # 这里密钥key 长度必须为16（AES-128）、24（AES-192）、或32（AES-256）Bytes 长度.目前AES-128足够用 28 # 加密的字符需要转换为bytes 29 # print(self.pad(text)) 30 self.ciphertext = self.cryptor.encrypt(self.pad(text).encode()) 31 # 因为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 32 # 所以这里统一把加密后的字符串转化为16进制字符串 33 return b2a_hex(self.ciphertext) 34 35 # 解密后，去掉补足的空格用strip() 去掉 36 37 def decrypt(self, text): 38 plain_text = self.cryptor.decrypt(a2b_hex(text)).decode() 39 return plain_text.rstrip(' ') 40 41 42 if __name__ == '__main__': 43 pc = prpcrypt('abcdef') # 初始化密钥 44 e = pc.encrypt("0123456789ABCDEF") 45 d = pc.decrypt(e) 46 print(e, d) 47 e = pc.encrypt("00000000000000000000000000") 48 d = pc.decrypt(e) 49 print(e, d)
３．RSA加密
公钥加密算法，一种非对称密码算法
公钥加密，私钥解密
公有三个参数：rsa_n, rsa_e, message
rsa_n, rsa_e 用于生成公钥
message：需要加密的消息
1 import rsa 2 from binascii import b2a_hex, a2b_hex 3 4 5 6 class rsacrypt(): 7 def __init__(self, pubkey, prikey): 8 self.pubkey = pubkey 9 self.prikey = prikey 10 11 def encrypt(self, text): 12 self.ciphertext = rsa.encrypt(text.encode(), self.pubkey) 13 # 因为rsa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 14 # 所以这里统一把加密后的字符串转化为16进制字符串 15 return b2a_hex(self.ciphertext) 16 17 def decrypt(self, text): 18 decrypt_text = rsa.decrypt(a2b_hex(text), prikey) 19 return decrypt_text 20 21 22 if __name__ == '__main__': 23 pubkey, prikey = rsa.newkeys(256) 24 rs_obj = rsacrypt(pubkey,prikey) 25 text='hello' 26 ency_text = rs_obj.encrypt(text) 27 print(ency_text) 28 print(rs_obj.decrypt(ency_text)) 29 30 """ 31 b'7cb319c67853067abcd16aad25b3a8658e521f83b1e6a6cf0c4c2e9303ad3e14' 32 b'hello' 33 """
４．使用base64或pycrypto模块
１．使用base64
1 s1 = base64.encodestring('hello world') 2 s2 = base64.decodestring(s1) 3 print s1, s2 4 5 # 结果 6 # aGVsbG8gd29ybGQ= 7 # hello world
优点：方法简单
缺点：不保险，别人拿到密文可以解密出明文
编码原理：将3个字节转换成4个字节((3 X 8)=24=(4X6))，先读入3个字节，每读一个字节，左移8位，再右移四次，每次6位，这样就有4个字节了。
解密原理：将4个字节转换成3个字节，先读入4个6位(用或运算)，每次左移6位，再右移3次，每次8位，这样就还原了。
２．使用pycrypto模块
1 from Crypto.Cipher import AES 2 obj = AES.new('This is a key123', AES.MODE_CBC, 'This is an IV456') 3 message = "The answer is no" 4 ciphertext = obj.encrypt(message) 5 print(ciphertext) 6 # '\xd6\x83\x8dd!VT\x92\xaa`A\x05\xe0\x9b\x8b\xf1' 7 obj2 = AES.new('This is a key123', AES.MODE_CBC, 'This is an IV456') 8 decryptext = obj2.decrypt(ciphertext) 9 print(decryptext) 10 # 'The answer is no'
AES只是个基本算法，实现AES有若干模式。其中的CBC模式因为其安全性而被TLS（就是https的加密标准）和IPSec（win采用的）作为技术标准。
简单地说，CBC使用密码和salt（起扰乱作用）按固定算法（md5）产生key和iv。然后用key和iv（初始向量，加密第一块明文）加密（明文）和解密（密文）。
1 import sys 2 from Crypto.Cipher import AES 3 from binascii import b2a_hex, a2b_hex 4 5 class prpcrypt(): 6 def __init__(self, key): 7 self.key = key 8 self.mode = AES.MODE_CBC 9 10 #加密函数，如果text不是16的倍数【加密文本text必须为16的倍数！】，那就补足为16的倍数 11 def encrypt(self, text): 12 cryptor = AES.new(self.key, self.mode, self.key) 13 #这里密钥key 长度必须为16（AES-128）、24（AES-192）、或32（AES-256）Bytes 长度.目前AES-128足够用 14 length = 16 15 count = len(text) 16 add = length - (count % length) 17 text = text + ('\0' * add) 18 self.ciphertext = cryptor.encrypt(text) 19 #因为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 20 #所以这里统一把加密后的字符串转化为16进制字符串 21 return b2a_hex(self.ciphertext) 22 23 #解密后，去掉补足的空格用strip() 去掉 24 def decrypt(self, text): 25 cryptor = AES.new(self.key, self.mode, self.key) 26 plain_text = cryptor.decrypt(a2b_hex(text)) 27 return plain_text.rstrip('\0') 28 29 if __name__ == '__main__': 30 pc = prpcrypt('keyskeyskeyskeys') #初始化密钥 31 e = pc.encrypt("00000") 32 d = pc.decrypt(e) 33 print(e, d) 34 e = pc.encrypt("00000000000000000000000000") 35 d = pc.decrypt(e) 36 print(e, d)
5.Python maketrans()方法 也可以用来进行加密
描述：用于创建字符串映射的转换表，对于接受两个参数的最简单的调用方式，第一个参数是字符串，表示需要转换的字符，第二个参数也是字符串表示转换的目标
注：两个字符串的长度必须相同，为一一对应的关系
语法： str.maketrans(in_tab, out_tab)
参数：in_tab － 字符串中要替换的字符串组成的字符串
out_tab － 相应的映射字符的字符串
1 from string import maketrans # 必须调用 maketrans 函数。 2 3 intab = "aeiou" 4 outtab = "12345" 5 trantab = maketrans(intab, outtab) 6 7 str = "this is string example....wow!!!" 8 print(str.translate(trantab))