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AES加密
AES加密(Advanced Encryption Standard,高级加密标准)是目前全球公认的最安全、应用最广泛的对称加密算法之一,于2001年被美国国家标准与技术研究院(NIST)确定为替代DES的标准加密算法,目前在金融、通信、军事等安全敏感领域被广泛采用。
AES加密的核心特点:
-
对称加密特性
加密和解密使用同一把密钥,密钥管理相对简单(但需确保密钥安全传输和存储)。 -
密钥长度可选
支持3种密钥长度:128位、192位、256位(对应加密强度依次提升),其中128位AES已能满足绝大多数场景的安全需求,256位则常用于高安全级别场景(如金融、军事)。 -
分组加密模式
AES是分组加密算法,将明文按固定长度(128位,即16字节)分成若干组,逐组加密。实际应用中需结合加密模式(如CBC、GCM、ECB等)处理长文本,其中ECB模式因安全性缺陷(相同明文分组加密后结果相同)不推荐,GCM模式因支持认证加密(同时保证机密性和完整性)被广泛使用。 -
安全性与效率平衡
至今未被发现有效的数学破解方法,且加密/解密速度快,适合处理大量数据(如文件加密、数据库加密),兼顾安全性和性能。
加密流程(简化):
- 将明文按128位分组(最后一组不足16字节时需填充,如PKCS#7填充)。
- 每组明文与密钥通过多轮(128位密钥10轮、192位12轮、256位14轮)复杂运算(替换、移位、混合、加密钥)生成密文分组。
- 拼接所有密文分组,得到最终密文。
解密过程则是加密的逆操作,使用相同密钥和模式还原明文。
应用场景:
- 数据加密存储:如用户敏感信息(身份证、银行卡号)在数据库中的加密。
- secure通信:如HTTPS协议中对称加密阶段(AES常作为数据传输的加密算法)、VPN加密通道。
- 文件加密:如压缩包加密、本地文件加密(如加密硬盘)。
示例(加密):
"""
@File :03AES.py
@Editor : 百年
"""
'''
pip install pycrypto
pip install pycryptodome
对称加密
所谓对称加密就是加密和解密用的是同一个密钥
条件:加密和解密用的是同一个密钥,那么两边就必须拥有相同的钥匙才可以打开
常见的对称加密有aes,des,3des(3des)
'''
# AES'''
长度:
16:AES-128
24:AES-192
32:AES-256
'''
# 导入包 Cipher里边是各种加密器
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad# step1:创建加密器
aes = AES.new(key=b'0123456789abcdef', mode=AES.MODE_CBC, iv=b'0123456789123456')
'''For ``MODE_CBC``, ``MODE_CFB``, and ``MODE_OFB`` it must be 16 bytes long.'''
'''
MODE_ECB 不需要IV
而MODE_CBC需要IV
IV长度为16
'''# step2:加密一段数据
s = '你好,世界,hello world'bs = s.encode('utf-8') # important:注意传入的是字节
bs = pad(bs, 16) # 进行填充
bs = aes.encrypt(bs)
try:print(bs)# b' A\x84\x9dG\x02\xb5\xb1\xed\xc9\xb5jt\x85T}\xd9\x81{.tG\xf4Ag\xfam\xda\\\xb80\x01'# 加密后的结果是杂乱无章的字节
except BaseException as e:print(e)# ValueError: Data must be padded to 16 byte boundary in CBC mode# 数据必须是16的倍数,所以需要填充到16的倍数# 加密完的字节也是不能够直接发送给服务器的,所以要将字节转换为服务器能够识别的字符串
# 也就用到了base64编码
import base64res = base64.b64encode(bs).decode()
print(res)
# IEGEnUcCtbHtybVqdIVUfdmBey50R/RBZ/pt2ly4MAE=
示例(解密)
"""
@File :AES解密.py
@Editor : 百年
"""
#因为是对称加密所以密钥模式以及iv都得是一样的
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import unpad #有补长度就有反操作raw = 'IEGEnUcCtbHtybVqdIVUfdmBey50R/RBZ/pt2ly4MAE='#将数据还原成之前的字符串格式
aes = AES.new(key=b'0123456789abcdef',mode=AES.MODE_CBC,iv=b'0123456789123456')#注意如果想还原那么就得将其转换为字节
import base64
b64s = base64.b64decode(raw)#解密之后unpaddecs = aes.decrypt(b64s)res = unpad(decs,16)
print(res.decode('utf-8'))
# 你好,世界,hello world
'''
解密和加密的步骤刚好是反着来的'''#important:
'''
有时候有的网页会把IV写成16进制的数字以0x开头
例如0xadifeabb1aifuoaea2
这时候就需要
import binascii
a2b_hex()可以将16进制数字转换为字节
binascii.a2b_hex(去掉0x的剩余段adifeabb1aifuoaea2)
b2a_hex()可以将字节转换为16进制数字
binascii.b2a_hex()
其实区分iv到底是16进制还是base64字符串有很好的办法
就是看组成,因为0x的字母是a-f,所以绝对不可能有大于f的出现'''