python3 安装 Crypto aes

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mob64ca12e1881c 2024-08-20 07:50:11 ©著作权

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Python3 安装 Crypto AES 并使用示例

在现代信息社会中，数据安全显得尤为重要。加密技术可以保护个人和企业的重要数据，从而防止未授权的访问。本文将介绍如何在 Python3 中安装加密库并使用 AES（高级加密标准）进行数据加密和解密。

1. 安装 Python3 和相关库

首先，确保你已经安装了 Python3。你可以在终端中输入以下命令检查版本：

python3 --version

如果你还没有安装 Python3，可以访问 [Python官网]( 进行下载和安装。

接下来，我们需要安装用于 AES 加密的库。我们将使用 pycryptodome，这是一个常用的 Python 加密库。

安装 `pycryptodome`

打开终端，输入以下命令：

pip install pycryptodome

2. AES 加密原理

AES 是一种对称加密算法，这意味着加密和解密使用相同的密钥。AES 支持不同的密钥长度，通常为 128、192 或 256 位。数据分为固定大小的块进行加密，块的大小为 128 位（16 字节）。

3. 使用 AES 进行加密和解密

3.1 示例代码

以下是一个使用 pycryptodome 库进行 AES 加密和解密的示例代码：

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad, unpad
import os

# 生成密钥和初始化向量
key = os.urandom(16)  # 16字节的密钥（128位）
iv = os.urandom(16)   # 16字节的初始化向量

# 创建 AES 加密器
cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)

# 待加密数据
data = "Hello, World!"
data_bytes = data.encode('utf-8')  # 将数据转换为字节

# 使用 PKCS7 填充数据
padded_data = pad(data_bytes, AES.block_size)

# 加密数据
ciphertext = cipher.encrypt(padded_data)

print("加密后的数据:", ciphertext)

# 解密过程
cipher_dec = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
decrypted_padded = cipher_dec.decrypt(ciphertext)

# 去掉填充
decrypted_data = unpad(decrypted_padded, AES.block_size)

print("解密后的数据:", decrypted_data.decode('utf-8'))

在这段代码中，我们首先生成一个随机的密钥和初始化向量。然后，我们使用 AES.new 方法创建一个 AES 加密器。通过使用 pad 函数，我们可以将待加密的数据填充至 16 字节的倍数，以满足 AES 的要求。最后，我们加密数据并解密，再将解密后的数据去掉填充并输出。

3.2 代码解析

os.urandom(16): 生成 16 字节的随机数，作为密钥和初始化向量。
AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv): 创建一个 AES 加密器，使用 CBC 模式。
pad(data_bytes, AES.block_size): 对数据进行填充，使其长度为块大小的倍数。
cipher.encrypt(padded_data): 将填充后的数据进行加密。
cipher_dec.decrypt(ciphertext): 解密得到的密文。

4. 序列图

为了更好地理解 AES 加密过程，我们可以使用序列图来表示加密和解密的步骤：

sequenceDiagram
    participant User as 用户
    participant Cipher as AES 加密器
    participant Decryptor as AES 解密器

    User->>Cipher: 输入明文数据 ("Hello, World!")
    Cipher-->>User: 返回加密数据
    User->>Decryptor: 输入加密数据
    Decryptor-->>User: 返回明文数据 ("Hello, World!")

在这个序列图中，用户输入明文数据后，AES 加密器返回加密后的数据。随后，用户将加密数据输入 AES 解密器，最后得到原始的明文数据。