教程 Python - 使用 AES 加密 [ 分步操作 ]

了解 Python 中的 AES 加密，这是保护敏感数据的基本方法。本文提供了实际示例和关键见解，强调了其在增强加密协议和保持数据机密性方面的关键作用。

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什么是AES？

AES 是一种广泛使用的对称加密算法，以其强大的安全性和保护敏感数据的效率而闻名。 AES 被美国政府采用为联邦标准，在固定块大小上运行，并采用对称密钥加密，其中相同的密钥用于加密和解密。 AES 支持 128、192 和 256 位的密钥大小，可作为各种应用程序的标准加密解决方案，确保安全的数据传输、存储和整体数据完整性。

AES 加密如何工作？

AES 加密通过一系列明确定义的步骤工作。该算法对固定的数据块大小和 128、192 或 256 位的密钥长度进行操作。加密过程涉及多轮转换，包括替换、排列和混合操作。这些轮次确保输入数据被彻底加扰，使未经授权的用户在没有相应解密密钥的情况下极难破译原始信息。 AES 是一种对称加密算法，这意味着加密和解密都使用相同的密钥。 AES 的优势在于它能够安全地保护敏感信息并抵御各种加密攻击，使其成为值得信赖和广泛采用的数据加密标准。

为什么要在 Python 中使用 AES 进行加密？

在 Python 中使用 AES 进行加密提供了一种强大而可靠的方法来保护敏感数据，确保机密性、完整性和真实性。通过利用 AES，Python 开发人员可以实现强大的加密协议，这使得未经授权的实体访问和理解加密信息变得非常具有挑战性。此外，各种 Python 库都支持 AES 加密，为开发人员提供了一种灵活且易于访问的方法，可以将高级安全措施集成到他们的应用程序中。此功能使 Python 中的 AES 加密成为在各种用例（包括安全通信、数据存储和传输）中保护数据隐私和维护敏感信息完整性的基本实践。

教程 Python – 使用 AES 加密

安装所需的 Python 包。

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加载所需的 Python 库。

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创建一个函数以使用 AES 256 进行加密。

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创建密钥和初始向量。

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确保密钥长度为 32 个字节。

确保初始向量长度为 16 个字节。

初始化向量是与 AES 算法的加密密钥结合使用的随机值。它用于引入随机性并防止明文中的模式在密文中可观察到。 IV 对于初始化加密过程和增强加密数据的安全性至关重要。

使用 AES 加密文本。

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下面是命令输出。

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创建一个函数以使用 AES 进行解密。

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使用 AES 解密密文。

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下面是命令输出。

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这是完整的 Python 脚本。

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

# Function to encrypt using AES in CBC mode
def encrypt_AES_CBC(data, key, iv):
    padder = padding.PKCS7(128).padder()  
    padded_data = padder.update(data.encode('utf-8'))  
    padded_data += padder.finalize()

cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=default_backend())  
    encryptor = cipher.encryptor()  
    ciphertext = encryptor.update(padded_data) + encryptor.finalize()

return ciphertext

# Function to decrypt using AES in CBC mode
def decrypt_AES_CBC(ciphertext, key, iv):
    decryptor = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=default_backend()).decryptor()  
    decrypted_data = decryptor.update(ciphertext) + decryptor.finalize()

unpadder = padding.PKCS7(128).unpadder()  
    unpadded_data = unpadder.update(decrypted_data)  
    unpadded_data += unpadder.finalize()

return unpadded_data.decode('utf-8')

# Example usage
key = b'MySuperSecretKey2222222222222222'  # Encryption key (Ensure the key is 16, 24, or 32 bytes for AES-128, AES-192, or AES-256)
iv = b'MySuperSecretIV0'  # Initialization vector (Ensure the IV is 16 bytes)
plaintext = "This is my secret text"  
# Encrypt the plaintext
encrypted_text = encrypt_AES_CBC(plaintext, key, iv)  
print(f'Encrypted text: {encrypted_text}')

# Decrypt the encrypted text
decrypted_text = decrypt_AES_CBC(encrypted_text, key, iv)  
print(f'Decrypted text: {decrypted_text}')

教程 Python – 使用 AES 加密文件

使用 AES 加密对文件进行编码。

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

# Function to encrypt a file using AES in CBC mode
def encrypt_file_AES_CBC(input_file, output_encrypted_file, key, iv):
    with open(input_file, 'rb') as file:
        data = file.read()

padder = padding.PKCS7(128).padder()
    padded_data = padder.update(data) + padder.finalize()

cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=default_backend())
    encryptor = cipher.encryptor()
    ciphertext = encryptor.update(padded_data) + encryptor.finalize()

with open(output_encrypted_file, 'wb') as file:
        file.write(ciphertext)

# Usage example
key = b'MySuperSecretKey2222222222222222'
iv = b'MySuperSecretIV0'
input_file = 'calc.exe'
output_encrypted_file = 'encrypted_output.txt'  # Output encrypted file

# Encrypt the input file
encrypt_file_AES_CBC(input_file, output_encrypted_file, key, iv)
print(f'File {input_file} encrypted and saved as {output_encrypted_file}.')

使用 AES 加密对文件进行解码。

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

# Function to decrypt a binary file using AES in CBC mode
def decrypt_file_AES_CBC(input_encrypted_file, output_decrypted_file, key, iv):
    with open(input_encrypted_file, 'rb') as file:
        ciphertext = file.read()

decryptor = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=default_backend()).decryptor()
    decrypted_data = decryptor.update(ciphertext) + decryptor.finalize()

unpadder = padding.PKCS7(128).unpadder()
    unpadded_data = unpadder.update(decrypted_data) + unpadder.finalize()

with open(output_decrypted_file, 'wb') as file:
        file.write(unpadded_data)

# Usage example
key = b'MySuperSecretKey2222222222222222'
iv = b'MySuperSecretIV0'
output_encrypted_file = 'encrypted_output.txt'  # Output encrypted file
output_decrypted_file = 'mycalc.exe'

# Decrypt the encrypted file
decrypt_file_AES_CBC(output_encrypted_file, output_decrypted_file, key, iv)
print(f'File {output_encrypted_file} decrypted and saved as {output_decrypted_file}.')

这是完整的 Python 脚本。

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

# Function to encrypt a binary file using AES in CBC mode
def encrypt_file_AES_CBC(input_file, output_encrypted_file, key, iv):
    with open(input_file, 'rb') as file:
        data = file.read()

padder = padding.PKCS7(128).padder()
    padded_data = padder.update(data) + padder.finalize()

cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=default_backend())
    encryptor = cipher.encryptor()
    ciphertext = encryptor.update(padded_data) + encryptor.finalize()

with open(output_encrypted_file, 'wb') as file:
        file.write(ciphertext)

# Function to decrypt a binary file using AES in CBC mode
def decrypt_file_AES_CBC(input_encrypted_file, output_decrypted_file, key, iv):
    with open(input_encrypted_file, 'rb') as file:
        ciphertext = file.read()

decryptor = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=default_backend()).decryptor()
    decrypted_data = decryptor.update(ciphertext) + decryptor.finalize()

unpadder = padding.PKCS7(128).unpadder()
    unpadded_data = unpadder.update(decrypted_data) + unpadder.finalize()

with open(output_decrypted_file, 'wb') as file:
        file.write(unpadded_data)

# Usage example
key = b'MySuperSecretKey2222222222222222'
iv = b'MySuperSecretIV0'
input_file = 'calc.exe'
output_encrypted_file = 'encrypted_output.txt'
output_decrypted_file = 'mycalc.exe'

# Encrypt the input file
encrypt_file_AES_CBC(input_file, output_encrypted_file, key, iv)
print(f'File {input_file} encrypted and saved as {output_encrypted_file}.')

# Decrypt the encrypted file
decrypt_file_AES_CBC(output_encrypted_file, output_decrypted_file, key, iv)
print(f'File {output_encrypted_file} decrypted and saved as {output_decrypted_file}.')

结论

在 Python 中实施 AES 加密以增强数据安全性。凭借其强大的加密算法和简单的集成，AES 在保护敏感信息方面发挥着关键作用。使用 Python 中的 AES 加密保护您的数据。

Python – 使用 AES 加密

Python – 使用 AES 加密

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相关教程 – Python

什么是AES？

AES 加密如何工作？

为什么要在 Python 中使用 AES 进行加密？

教程 Python – 使用 AES 加密

教程 Python – 使用 AES 加密文件

结论

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