探索AES对称加密：Python代码实战

news2024/11/14 14:23:18

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一、引言：从非对称到对称

二、AES加密机制概述

三、Python实现AES加密与解密

1. 准备工作

2. 生成密钥和初始化向量

3. 加密过程

4. 解密过程

5. 代码示例

四、总结

一、引言：从非对称到对称

在上一节，我们深入探讨了非对称加密技术，如RSA，它在保证数据安全方面发挥了重要作用。然而，今天我们将目光转向对称加密技术，特别是AES（高级加密标准）。对称加密以其高效性和简便性在数据加密领域占据重要地位。

二、AES加密机制概述

AES加密是一种对称加密算法，意味着加密和解密过程使用相同的密钥。这种特性使得AES加密在处理大量数据时非常高效。在本节中，我们将通过Python代码演示如何使用AES加密和解密数据。

三、Python实现AES加密与解密

1. 准备工作

首先，我们需要导入必要的Python库，如pycryptodome（或pycrypto），它提供了AES加密的支持。接下来，我们将创建一个名为ASS_Encryption的模块，用于实现AES加密和解密功能。

2. 生成密钥和初始化向量

在AES加密中，密钥和初始化向量（IV）是必不可少的。密钥用于加密和解密数据，而IV则用于增加加密的安全性。在本例中，我们将随机生成一个密钥和一个IV。

3. 加密过程

在加密过程中，我们需要将待加密的数据按照AES算法的要求进行填充（padding），以确保其长度是16的倍数。然后，我们使用生成的密钥和IV对数据进行加密。加密后的数据将是一串看似随机的字节序列。

4. 解密过程

解密过程是加密过程的逆操作。我们使用相同的密钥和IV对加密后的数据进行解密。解密后的数据应该是原始数据的完整复制。

5. 代码示例

下面是一个简单的Python代码示例，演示了如何使用AES加密和解密一个字符串：

from Crypto.Cipher import AES  
from Crypto.Util.Padding import pad, unpad  
from Crypto.Random import get_random_bytes  
  
# 生成密钥和IV  
key = get_random_bytes(16)  
iv = get_random_bytes(16)  
  
# 原始数据  
plaintext = "Hello, AES encryption!"  
  
# 加密  
cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)  
ciphertext = cipher.encrypt(pad(plaintext.encode(), AES.block_size))  
  
# 解密  
decipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)  
decrypted_text = unpad(decipher.decrypt(ciphertext), AES.block_size).decode()  
  
print("Original Text:", plaintext)  
print("Encrypted Text:", ciphertext.hex())  
print("Decrypted Text:", decrypted_text)