Python 3DES 加解密实现教程

简介

在本教程中，我将教你如何使用Python实现3DES加解密算法。3DES（Triple Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，它使用三个不同的密钥对数据进行三次加密。本教程将分为以下几个步骤来实现3DES加解密：

  1. 导入必要的库
  2. 生成密钥
  3. 进行加密
  4. 进行解密

整体流程

下面是实现3DES加解密的整体流程图：

flowchart TD
    A[导入必要的库] --> B[生成密钥]
    B --> C[进行加密]
    C --> D[进行解密]

步骤详解

1. 导入必要的库

首先，我们需要导入必要的库来实现3DES加解密。在Python中，我们可以使用cryptography库来实现3DES加解密。使用以下代码导入cryptography库：

from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes
from cryptography.hazmat.primitives import padding
from cryptography.hazmat.backends import default_backend

2. 生成密钥

在进行加解密之前，我们需要生成一个密钥。密钥是一个二进制字符串，长度为24字节（192位）。以下是生成密钥的代码：

from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives.kdf.pbkdf2 import PBKDF2HMAC

password = b"your_password"  # 设置密码
salt = b"salt"  # 设置盐值
iterations = 100000  # 迭代次数

kdf = PBKDF2HMAC(
    algorithm=hashes.SHA256(),
    length=24,
    salt=salt,
    iterations=iterations,
    backend=default_backend()
)

key = kdf.derive(password)

在上面的代码中，我们使用了PBKDF2HMAC函数来生成密钥。其中，password是你自己设置的密码，salt是一个随机的盐值，iterations是迭代次数。通过调用kdf.derive(password)函数，我们可以得到生成的密钥。

3. 进行加密

在进行加密之前，我们需要将明文进行填充（padding）以保证其长度是8的倍数。最常用的填充方式是PKCS7填充。以下是进行加密的代码：

from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes
from cryptography.hazmat.primitives import padding

plaintext = b"your_plaintext"  # 设置明文

padder = padding.PKCS7(64).padder()
padded_plaintext = padder.update(plaintext) + padder.finalize()

cipher = Cipher(algorithms.TripleDES(key), modes.ECB(), backend=default_backend())
encryptor = cipher.encryptor()
ciphertext = encryptor.update(padded_plaintext) + encryptor.finalize()

在上面的代码中，我们将明文进行了PKCS7填充，然后使用Cipher对象来指定加密算法和模式。在这里，我们使用了algorithms.TripleDES算法和modes.ECB模式。最后，我们通过调用encryptor.update(padded_plaintext)和encryptor.finalize()函数来进行加密，得到密文。

4. 进行解密

解密的过程与加密的过程类似，只是需要将加密操作替换为解密操作。以下是进行解密的代码：

from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes
from cryptography.hazmat.primitives import padding

cipher = Cipher(algorithms.TripleDES(key), modes.ECB(), backend=default_backend())
decryptor = cipher.decryptor()
decrypted_data = decryptor.update(ciphertext) + decryptor.finalize()

unpadder = padding.PKCS7(64).unpadder()
unpadded_data = unpadder.update(decrypted_data) + unpadder.finalize()

在上面的代码中，我们使用了与加密相同的算法、模式和密钥来创建一个Cipher对象。然后，我们通过调用decryptor.update(ciphertext)和decryptor.finalize()函数来进行解密，得到解密后的数据。最后，我们需要进行去填