【常见加密方法汇总】Python对三要素进行加密实现

平常我们经常需要对数据进行传输，而有些敏感信息的传输需要进行加密处理，防止数据泄露。

比如姓名、手机号、身份证号(简称三要素)等的传输。

现在我们要对三方数据进行测试，需提供三要素给对方，对方反馈相应标签给我们。

此时需要对三要素进行加密，且不同的三方机构对加密方式有不同要求，需按机构的要求进行数据提供。

本文梳理出三方数据测试常见的加密方式，不管机构需要哪一种，都可以快速地实现。

本文目录

Python中常见加密方式

安装包

不同加密方式实现

3.1 生成三要素数据

3.2 对三要素进行MD5加密

3.3 对三要素进行SHA256加密

3.4 对三要素进行AES加密

一、Python中常见加密方式

Python中常见的加密方式有以下几种：

哈希加密：如MD5、SHA1、SHA256等。这种加密方式将原始数据(通常是字符串)转换为固定长度的散列值。这是一种单向过程，即一旦数据被哈希，它不能被“解密”回原始数据。
对称加密：如AES、DES等。这种加密方式使用相同的密钥进行加密和解密。
非对称加密：如RSA、DSA等。这种加密方式使用一对密钥，一个用于加密，另一个用于解密。通常，一个是公钥，可以公开分享，另一个是私钥，需要保密。
Base64编码：严格来说，Base64并不是一种加密算法，它更多是一种编码方式。但是，由于它可以将信息转换为看起来像是随机字符的字符串，所以有时被用于简单的“加密”。

本文介绍三方数据测试常用的MD5、SHA256、AES加密。

二、安装包

AES加密需安装pycryptodome包。打开cmd，安装语句如下：

pip install pycryptodome  -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

若安装成功会显示如下：

三、不同加密方式实现

1 生成三要素数据



首先生成三要素数据(纯虚构)进行测试，具体代码如下：

import pandas as pd date = pd.DataFrame([[‘杨幂’, ‘43052219980512’, ‘13166456975’], [‘杨紫’, ‘43052219940413’, ‘13166456976’], [‘刘诗雯’, ‘43052220010318’, ‘13166456977’]], columns=[‘姓名’, ‘身份证号’, ‘手机号’])``date

得到结果：

2 对三要素进行MD5加密


接着对三要素进行MD5加密，代码如下：

import hashlib as hb method = 'md5’column_list = ['姓名', '身份证号', '手机号']df = date.copy()for i in column_list:` `if method == 'md5':` `df[i + '_MD5'] = df[i].map(lambda x: hb.md5(str(x).encode('utf-8')).hexdigest())` `if method == 'sha256':` `df[i + '_SHA256'] = df[i].map(lambda x:hb.sha256(str(x).encode('utf-8')).hexdigest())df


其中，method中填入想加密的方式，选md5。

column\_list中填入数据框中想用method方法加密的列。

得到结果：

![](https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/A1m5qEMvXvJI7Xq2o5R6fAB8PDnWQhzJ2dTibrwIlNmNFGQ1f919LoQRa8ISBricjhJwpK8RFEz0jQzekphLiaRZw/640?wx_fmt=png)

从结果知数据框中新增了对应加密的列。



**********************3**   **对三要素进行SHA256加密**********************

接着对三要素进行SHA256加密，代码如下：

import hashlib as hb``   ``method = 'sha256'``column_list = ['姓名', '身份证号', '手机号']``df = date.copy()``for i in column_list:`    `if method == 'md5':`        `df[i + '_MD5'] = df[i].map(lambda x: hb.md5(str(x).encode('utf-8')).hexdigest())`    `if method == 'sha256':`        `df[i + '_SHA256'] = df[i].map(lambda x:hb.sha256(str(x).encode('utf-8')).hexdigest())``df

其中method中填入想加密的方式，选sha256。

column_list中填入数据框中想用method方法加密的列。

得到结果：

从结果知数据框中新增了对应加密的列，且数据长度比MD5加密要长。

经数据统计发现MD5加密后长度为32，SHA256加密后长度为64。



**********************4**   **对三要素进行AES加密**********************

AES加密最常用的模式就是ECB模式和CBC模式，俩者区别就是ECB不需要iv偏移量，而CBC需要。

1.ECB模式加密，代码如下：

from Crypto.Cipher import AES``   ``password = b'1234567812345678'` `text = b'abcdefghijklmnop'``aes = AES.new(password, AES.MODE_ECB)` `en_text = aes.encrypt(text)` `print("密文：",en_text)` `den_text = aes.decrypt(en_text)` `print("明文：",den_text)

password：密钥，b表示转换密码为bytes类型。

text：需加密的内容。

aes：创建一个aes对象，指定加密模式为ECB。

aes.encrypt：对text进行加密。

aes.decrypt：对加密内容进行解密。

得到结果：

密文：b"^\x14\xf4nfb)\x10\xbf\xe9\xa9\xec'r\x85&"``明文：b'abcdefghijklmnop'


这里有两个需要注意的点，大家可以自行测试。  

**注1：**密钥必须为16字节或16字节倍数的字节型数据。

**注2：**明文必须为16字节或者16字节倍数的字节型数据，如果不够16字节需要进行补全。

2.CBC模式加密，代码如下：

from Crypto.Cipher import AES password = b’1234567812345678’ iv = b’1234567812345678’ text = b’abcdefghijklmnop’ aes = AES.new(password, AES.MODE_CBC, iv) en_text = aes.encrypt(text) print(“密文：”,en_text) aes = AES.new(password,AES.MODE_CBC, iv) den_text = aes.decrypt(en_text)``print(“明文：”,den_text)


password：密钥，b表示转换密码为bytes类型。

iv：偏移量。

text：需加密的内容。

aes.encrypt：对text进行加密。  

aes.decrypt：对加密内容进行解密。  

得到结果：

密文：b’t\xe6\xbfy\xef\xd7\x83\x11G\x95\x9d_\xcd\xab\xc7\xf8’``明文：b’abcdefghijklmnop’



**3.对三要素进行aes加密**

首先定义加密函数，代码如下：

from Crypto.Cipher import AES``import base64``import binascii``   ``# 数据类``class MData():`    `def __init__(self, data = b"",characterSet='utf-8'):`        `# data肯定为bytes`        `self.data = data`        `self.characterSet = characterSet`  `    def saveData(self,FileName):`        `with open(FileName,'wb') as f:`            `f.write(self.data)``   `    `def fromString(self,data):`        `self.data = data.encode(self.characterSet)`        `return self.data``   `    `def fromBase64(self,data):`        `self.data = base64.b64decode(data.encode(self.characterSet))`        `return self.data``   `    `def fromHexStr(self,data):`        `self.data = binascii.a2b_hex(data)`        `return self.data``   `    `def toString(self):`        `return self.data.decode(self.characterSet)``   `    `def toBase64(self):`        `return base64.b64encode(self.data).decode()``   `    `def toHexStr(self):`        `return binascii.b2a_hex(self.data).decode()``   `    `def toBytes(self):`        `return self.data``   `    `def __str__(self):`        `try:`            `return self.toString()`        `except Exception:`            `return self.toBase64()``   ``   ``### 封装类``class AEScryptor():`    `def __init__(self,key,mode,iv = '',paddingMode= "NoPadding",characterSet ="utf-8"):`        `'''`        `构建一个AES对象`        `key: 秘钥，字节型数据`        `mode: 使用模式，只提供两种，AES.MODE_CBC, AES.MODE_ECB`        `iv：iv偏移量，字节型数据`        `paddingMode: 填充模式，默认为NoPadding, 可选NoPadding，ZeroPadding，PKCS5Padding，PKCS7Padding`        `characterSet: 字符集编码`        `'''`        `self.key = key`        `self.mode = mode`        `self.iv = iv`        `self.characterSet = characterSet`        `self.paddingMode = paddingMode`        `self.data = ""``   `    `def __ZeroPadding(self,data):`        `data += b'\x00'`        `while len(data) % 16 != 0:`            `data += b'\x00'`        `return data``   `    `def __StripZeroPadding(self,data):`        `data = data[:-1]`        `while len(data) % 16 != 0:`            `data = data.rstrip(b'\x00')`            `if data[-1] != b"\x00":`                `break`        `return data``   `    `def __PKCS5_7Padding(self,data):`        `needSize = 16-len(data) % 16`        `if needSize == 0:`            `needSize = 16`        `return data + needSize.to_bytes(1,'little')*needSize``   `    `def __StripPKCS5_7Padding(self,data):`        `paddingSize = data[-1]`        `return data.rstrip(paddingSize.to_bytes(1,'little'))``   `    `def __paddingData(self,data):`        `if self.paddingMode == "NoPadding":`            `if len(data) % 16 == 0:`                `return data`            `else:`                `return self.__ZeroPadding(data)`        `elif self.paddingMode == "ZeroPadding":`            `return self.__ZeroPadding(data)`        `elif self.paddingMode == "PKCS5Padding" or self.paddingMode == "PKCS7Padding":`            `return self.__PKCS5_7Padding(data)`        `else:`            `print("不支持Padding")``   `    `def __stripPaddingData(self,data):`        `if self.paddingMode == "NoPadding":`            `return self.__StripZeroPadding(data)`        `elif self.paddingMode == "ZeroPadding":`            `return self.__StripZeroPadding(data)``   `        `elif self.paddingMode == "PKCS5Padding" or self.paddingMode == "PKCS7Padding":`            `return self.__StripPKCS5_7Padding(data)`        `else:`            `print("不支持Padding")``   `    `def setCharacterSet(self,characterSet):`        `'''`        `设置字符集编码`        `characterSet: 字符集编码`        `'''`        `self.characterSet = characterSet``   `    `def setPaddingMode(self,mode):`        `'''`        `设置填充模式`        `mode: 可选NoPadding，ZeroPadding，PKCS5Padding，PKCS7Padding`        `'''`        `self.paddingMode = mode``   `    `def decryptFromBase64(self,entext):`        `'''`        `从base64编码字符串编码进行AES解密`        `entext: 数据类型str`        `'''`        `mData = MData(characterSet=self.characterSet)`        `self.data = mData.fromBase64(entext)`        `return self.__decrypt()``   `    `def decryptFromHexStr(self,entext):`        `'''`        `从hexstr编码字符串编码进行AES解密`        `entext: 数据类型str`        `'''`        `mData = MData(characterSet=self.characterSet)`        `self.data = mData.fromHexStr(entext)`        `return self.__decrypt()``   `    `def decryptFromString(self,entext):`        `'''`        `从字符串进行AES解密`        `entext: 数据类型str`        `'''`        `mData = MData(characterSet=self.characterSet)`        `self.data = mData.fromString(entext)`        `return self.__decrypt()``   `    `def decryptFromBytes(self,entext):`        `'''`        `从二进制进行AES解密`        `entext: 数据类型bytes`        `'''`        `self.data = entext`        `return self.__decrypt()``   `    `def encryptFromString(self,data):`        `'''`        `对字符串进行AES加密`        `data: 待加密字符串，数据类型为str`        `'''`        `self.data = data.encode(self.characterSet)`        `return self.__encrypt()``   `    `def __encrypt(self):`        `if self.mode == AES.MODE_CBC:`            `aes = AES.new(self.key,self.mode,self.iv)``        elif self.mode == AES.MODE_ECB:`            `aes = AES.new(self.key,self.mode)``        else:`            `print("不支持这种模式")``return`           `   `        `data = self.__paddingData(self.data)`        `enData = aes.encrypt(data)`        `return MData(enData)``   `    `def __decrypt(self):`        `if self.mode == AES.MODE_CBC:`            `aes = AES.new(self.key,self.mode,self.iv)``        elif self.mode == AES.MODE_ECB:`            `aes = AES.new(self.key,self.mode)``        else:`            `print("不支持这种模式")``             return            ``        data = aes.decrypt(self.data)`        `mData = MData(self.__stripPaddingData(data),characterSet=self.characterSet)`        `return mData

接着调用函数对三要素进行加密，代码如下：

password = b"1234567812345678"``iv = b'1111111122222222'` `aes = AEScryptor(password, AES.MODE_CBC, iv, paddingMode= "ZeroPadding", characterSet='utf-8')``df = date.copy()``def str_ase(wd):`    `wd = wd`    `rData = aes.encryptFromString(wd)`    `return rData.toBase64()``df['姓名_ase'] = df['姓名'].apply(str_ase)``df['身份证号_ase'] = df['身份证号'].apply(str_ase)``df['手机号_ase'] = df['手机号'].apply(str_ase)``df



password：密钥，可自行更改。

iv：偏移量。

str\_aes：对字符进行ase加密的函数。

得到结果：

![](https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/A1m5qEMvXvJI7Xq2o5R6fAB8PDnWQhzJUoeB5icmzulMyMWrZCR04LOfXKlq6wdGdtIhp2NXC5kgFqVXjKbLLKg/640?wx_fmt=png)

可以发现和MD5、SHA256一样，都在后面增加了aes加密的列。

最后测试对aes加密的姓名进行解密，看是否和明文一致，代码如下：

rData = aes.decryptFromBase64(df[‘姓名_ase’][0])``print(“明文：”,rData)


得到结果：

明文：杨幂


可以发现结果是一致的。

【常见加密方法汇总】Python对三要素进行加密实现

猜你喜欢