python实现AES加密和解密


Posted in Python onMarch 27, 2019

一、前言

AES,高级加密标准(英语:Advanced Encryption Standard)。是用来替代DES,目前比较流行的加密算法。
它是一种对称加密算法,与上一篇博文提到过的RSA非对称算法不同,AES只有一个密钥,这个密钥既用来加密,也用于解密。

AES只是个基本算法,实现AES有几种模式,主要有ECB、CBC、CFB和OFB这几种(其实还有个CTR):

1.ECB模式(电子密码本模式:Electronic codebook)

ECB是最简单的块密码加密模式,加密前根据加密块大小(如AES为128位)分成若干块,之后将每块使用相同的密钥单独加密,解密同理。

2.CBC模式(密码分组链接:Cipher-block chaining)

CBC模式对于每个待加密的密码块在加密前会先与前一个密码块的密文异或然后再用加密器加密。第一个明文块与一个叫初始化向量的数据块异或。

3.CFB模式(密文反馈:Cipher feedback)

与ECB和CBC模式只能够加密块数据不同,CFB能够将块密文(Block Cipher)转换为流密文(Stream Cipher)。

4.OFB模式(输出反馈:Output feedback)

OFB是先用块加密器生成密钥流(Keystream),然后再将密钥流与明文流异或得到密文流,解密是先用块加密器生成密钥流,再将密钥流与密文流异或得到明文,由于异或操作的对称性所以加密和解密的流程是完全一样的。

二、代码实现与解析

照旧先上代码:

from Crypto.Cipher import AES
import base64

class AEScoder():
  def __init__(self):
    self.__encryptKey = "iEpSxImA0vpMUAabsjJWug=="
    self.__key = base64.b64decode(self.__encryptKey)
  # AES加密
  def encrypt(self,data):
    BS = 16
    pad = lambda s: s + (BS - len(s) % BS) * chr(BS - len(s) % BS)
    cipher = AES.new(self.__key, AES.MODE_ECB)
    encrData = cipher.encrypt(pad(data))
    #encrData = base64.b64encode(encrData)
    return encrData
  # AES解密
  def decrypt(self,encrData):
    #encrData = base64.b64decode(encrData)
    #unpad = lambda s: s[0:-s[len(s)-1]]
    unpad = lambda s: s[0:-s[-1]]
    cipher = AES.new(self.__key, AES.MODE_ECB)
    decrData = unpad(cipher.decrypt(encrData))
    return decrData.decode('utf-8')

简析1:这里采用了面向对象的写法,创建了一个类,同时也偷懒直接把密钥写死成了类的属性。如果有灵活修改密钥的需求,将密钥作为参数传进去即可。

简析2:例子里用了ECB模式,这是AES加密最简单也是很常用的模式。另外一个常用模式是CBC,会比ECB模式多一个初始偏移向量iv:cipher = AES.new(self.__key, AES.MODE_CBC, iv)。

简析3:pad和unpad分别是填充函数和逆填充函数。因为AES加密对加密文本有长度要求,必须是密钥字节数的倍数。这里的encryptKey在经过base64解码后的长度是16个字节。

简析3拓展:实际上AES加密有AES-128、AES-192、AES-256三种,分别对应三种密钥长度128bits(16字节)、192bits(24字节)、256bits(32字节)。当然,密钥越长,安全性越高,加解密花费时间也越长。默认的是AES-128,其安全性完全够用。

填充算法拓展

这里采用的填充算法其实有个专有名词,叫pkcs7padding。

简单解释就是缺几位就补几:填充字符串由一个字节序列组成,每个字节填充该填充字节序列的长度。

如果要填充8个字节,那么填充的字节的值就是0x08;要填充7个字节,那么填入的值就是0x07;以此类推。

如果文本长度正好是BlockSize长度的倍数,也会填充一个BlockSize长度的值。这样的好处是,根据最后一个Byte的填充值即可知道填充字节数。

实际上,java中实现AES加密算法的默认模式是Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding")
PKCS#5在填充方面,是PKCS#7的一个子集:PKCS#5只是对于8字节(BlockSize=8)进行填充,填充内容为0x01-0x08;但是PKCS#7不仅仅是对8字节填充,其BlockSize范围是1-255字节。
然而因为AES并没有64位(8字节)的块, 如果采用PKCS5, 那么实质上就是采用PKCS7。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持三水点靠木。

Python 相关文章推荐
python实现定时同步本机与北京时间的方法
Mar 24 Python
Python编写百度贴吧的简单爬虫
Apr 02 Python
Python利用递归和walk()遍历目录文件的方法示例
Jul 14 Python
Python切片索引用法示例
May 15 Python
python3实现爬取淘宝美食代码分享
Sep 23 Python
对python实现模板生成脚本的方法详解
Jan 30 Python
python实现将json多行数据传入到mysql中使用
Dec 31 Python
Django实现celery定时任务过程解析
Apr 21 Python
Python爬虫实现百度翻译功能过程详解
May 29 Python
如何用python插入独创性声明
Mar 31 Python
Python机器学习之KNN近邻算法
May 14 Python
基于Python实现射击小游戏的制作
Apr 06 Python
详解Python计算机视觉 图像扭曲(仿射扭曲)
Mar 27 #Python
python实现向微信用户发送每日一句 python实现微信聊天机器人
Mar 27 #Python
Pandas读写CSV文件的方法示例
Mar 27 #Python
使用Python的SymPy库解决数学运算问题的方法
Mar 27 #Python
超简单使用Python换脸实例
Mar 27 #Python
python爬虫爬取微博评论案例详解
Mar 27 #Python
Python实现查找字符串数组最长公共前缀示例
Mar 27 #Python
You might like
详解ThinkPHP3.2.3验证码显示、刷新、校验
2016/12/29 PHP
PHP PDOStatement::setFetchMode讲解
2019/02/03 PHP
选择TreeView控件的树状数据节点的JS方法(jquery)
2010/02/06 Javascript
js前台判断开始时间是否小于结束时间
2012/02/23 Javascript
Moment.js 不容错过的超棒Javascript日期处理类库
2012/04/15 Javascript
js页面跳转的常用方法整理
2013/10/18 Javascript
jquery中attr和prop的区别分析
2015/03/16 Javascript
javascript属性访问表达式用法分析
2015/04/25 Javascript
JavaScript图片轮播代码分享
2015/07/31 Javascript
JS日期格式化之javascript Date format
2015/10/01 Javascript
每日十条JavaScript经验技巧(二)
2016/06/23 Javascript
AngularJS 基础ng-class-even指令用法
2016/08/01 Javascript
JS版微信6.0分享接口用法分析
2016/10/13 Javascript
利用Chrome DevTools直接调试Node.js和JavaScript的方法详解(并行)
2017/02/16 Javascript
seaJs使用心得之exports与module.exports的区别实例分析
2017/10/13 Javascript
js原生日历的实例(推荐)
2017/10/31 Javascript
layer弹出层 iframe层去掉滚动条的实例代码
2018/08/17 Javascript
javascript实现前端分页效果
2020/06/24 Javascript
react-intl实现React国际化多语言的方法
2020/09/27 Javascript
python实现DNS正向查询、反向查询的例子
2014/04/25 Python
Python学习笔记(一)(基础入门之环境搭建)
2014/06/05 Python
Python里隐藏的“禅”
2014/06/16 Python
python中list列表的高级函数
2016/05/17 Python
基于Python的接口测试框架实例
2016/11/04 Python
Pyqt5实现英文学习词典
2019/06/24 Python
python求加权平均值的实例(附纯python写法)
2019/08/22 Python
用python3读取python2的pickle数据方式
2019/12/25 Python
怎么解决pycharm license Acti的方法
2020/10/28 Python
python 实现Harris角点检测算法
2020/12/11 Python
个人求职信范文分享
2014/01/31 职场文书
委托培训协议书
2014/11/17 职场文书
预防艾滋病宣传活动总结
2015/05/09 职场文书
MySQL中出现乱码问题的终极解决宝典
2021/05/26 MySQL
SpringBoot集成Druid连接池连接MySQL8.0.11
2021/07/02 Java/Android
浅析Python OpenCV三种滤镜效果
2022/04/11 Python
python处理json数据文件
2022/04/11 Python