Hi，大家好，我們在介面自動化測驗專案中，有時候需要一些加密，今天給大伙介紹Python實作各種加密，介面加解密再也不愁，

一、專案加解密需求分析

1、網路資料傳輸面臨的問題

很多人學習蟒蛇，不知道從何學起，

很多人學習python，掌握了基本語法之后，不知道在哪里尋找案例上手，

很多已經做了案例的人，卻不知道如何去學習更多高深的知識，

那么針對這三類人，我給大家提供一個好的學習平臺，免費獲取視頻教程，電子書，以及課程的源代碼！

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網路安全涉及很多方面，而網路資料的安全傳輸通常會面臨以下幾方面的威脅，

資料竊聽與機密性：怎樣保證資料不會因為被截獲或竊聽而暴露？
資料篡改與完整性：怎樣保證資料不會被惡意篡改？
身份冒充與身份驗證：怎樣保證資料互動雙方的身份沒有被冒充？

2、解決方案

針對網路資料安全問題，可以用以下幾種資料加密方式來解決（每種資料加密方式有多種不同的演算法實作）：

資料加密方式	描述	主要解決的問題	常用演算法
對稱加密	指資料加密和解密使用相同的密鑰	資料的機密性	DES, AES
非對稱加密	也叫公鑰加密，指資料加密和解密使用不同的密鑰--密鑰對兒	身份驗證	DSA，RSA
單向加密	指只能加密資料，而不能解密資料	資料的完整性	MD5，SHA系列演算法

3、Python加密模塊

主要用到以下幾個模塊：

模塊名	描述
hashlib	主要提供了一些常見的單向加密演算法（如 MD5 ， SHA 等），每種演算法都提供了與其同名的函式實作，
hmac	提供了hmac演算法的實作，hamc也是單向加密演算法，但是它支持設定一個額外的密鑰(通常被稱為'salt')來提高安全性
secrets	這是Python3.6中新增的模塊，用于獲取安全亂數，
base64	該模塊主要用于二進制資料與可列印ASCII字符之間的轉換操作，它提供了基于Base16, Base32, 和Base64演算法以及實際標準Ascii85和Base85的編碼和解碼函式，
pycrypto	支持單向加密、對稱加密和公鑰加密以及亂數操作，這是個第三方模塊，需要額外安裝，

4、字串和Bytes互相轉化

我們所說的加密方式，都是對二進制編碼的格式進行加密的，對應到Python中，則是我們的Bytes，所以當我們在Python中進行加密操作的時候，要確保我們操作的是Bytes，否則就會報錯，將字串和Bytes互相轉換可以使用encode()和decode()方法，

(1) 使用encode()編碼

encode()：str物件的方法，用于將字串轉換為二進制資料（即bytes），也稱為“編碼”，

輸出結果：

原字符: ITester軟體測驗小堆疊
字符轉換成二進制: b'ITester\xc8\xed\xbc\xfe\xb2\xe2\xca\xd4\xd0\xa1\xd5\xbb'

(2) 使用decode()解碼

decode()：bytes物件的方法，用于將二進制資料轉換為字串，也稱為“解碼”，

在設定解碼采用的字符編碼時，需要與編碼時采用的字符編碼一致，使用decode()方法時，同樣不會修改原字串，

二、Base64加密

1、簡介

Base64是密碼學的基石，用64個字符來表示任意二進制資料的方法，可以將任意的二進制資料進行Base64編碼，所有的資料都能被編碼為并只用65個字符就能表示的文本檔案（ 65字符：A~Z a~z 0~9 + / = ），

2、編碼原理

1.將所有字符轉化為ASCII碼，

2.將ASCII碼轉化為8位二進制，

3.將二進制3個歸成一組(不足3個在后邊補0)共24位，再拆分成4組，每組6位，

4.統一在6位二進制前補兩個0湊足8位，

5.將補0后的二進制轉為十進制，

6.從Base64編碼表獲取十進制對應的Base64編碼，

3、Python中base64的使用

Python內置的base64模塊可以直接進行base64的編解碼，

輸出結果：

加密前為 ：ITester軟體測驗小堆疊
加密后為：SVRlc3Rlcui9r+S7tua1i+ivleWwj+agiA==

三、MD5加密

1、簡介

MD5加密即message-digest algorithm 5（資訊-摘要演算法），即資訊-摘要演算法，可以將一個字串，或檔案，或壓縮包，執行md5后，就可以生成一個固定長度為128bit的串，

2、用途

加密注冊用戶的密碼，
網站用戶上傳圖片 / 檔案后，將MD5值作為檔案名，（MD5可以保證唯一性）
key-value資料庫中使用MD5值作為key，
比較兩個檔案是否相同，（在下載資源的時候，發現網站提供了MD5值，就是用來檢測檔案是否被篡改）

3、 Python中MD5的使用

由于MD5模塊在python3中被移除，在python3中使用hashlib模塊進行md5操作，

(1) 簡單示例

輸出結果：

加密前為 ：ITester軟體測驗小堆疊
加密后為：45dc3931b34133a1ebd17e376884b35b

(2) 登錄介面加密

md5進行用戶登錄網站進行密碼加密的示例：

import socket, struct, json

ip_port = ("127.0.0.1", 8000)
back_log = 5
buffer_size = 1024
tcp_client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)

while True:
    cmd = input(">>>:")
    if not cmd: continue
    # 發送資料
    tcp_client.send(cmd.encode("gbk"))
    # 第一步：先收報頭
    header = tcp_client.recv(4)
    # 第二步：從報頭中決議（header資料的長度）
    header_size = struct.unpack("i", header)
    print('收到報頭長度=', header_size)
    # 第三步：收到報頭決議出對真實資料的描述資訊
    header_json = tcp_client.recv(header_size)
    data = https://www.cnblogs.com/pythonQqun200160592/p/json.loads(header_json)
    print('收到報頭內容=', data)
    total_size = data['total_size']

    # 第三步：接收真實的資料
    recv_size = 0
    recv_data = https://www.cnblogs.com/pythonQqun200160592/p/b""
    while recv_size < total_size:
        data = https://www.cnblogs.com/pythonQqun200160592/p/tcp_client.recv(buffer_size)
        recv_data += data
        recv_size = len(recv_data)

    print('接收資料 =', recv_data.decode('gbk', 'ignore'))  # 如果設定為ignore，則會忽略非法字符；

tcp_client.close()  # 關閉

四、sha1加密

1、簡介

SHA1的全稱是Secure Hash Algorithm( 安全哈希演算法 ) ，SHA1基于MD5，加密后的資料長度更長，它對長度小于264的輸入，產生長度為160bit的散列值，比MD5多32位,因此，比MD5更加安全，但SHA1的運算速度就比MD5要慢，

2、 Python中Sha1的使用

示例如下：

輸出結果：

加密前為 ：ITester軟體測驗小堆疊
加密后為：e933b46df326c0bb27cf075faf1d05eb92185f13

五、secrets加密

1、簡介

secrets模塊是Python 3.6新增的內置模塊，它可以生成用于管理密碼、賬戶驗證資訊、安全令牌和相關秘密資訊等資料的密碼強亂數，總體來講，我們可以通過secrets模塊完成兩種操作：

生成安全亂數；
生成一個篤定長度的隨機字串，可用作令牌和安全URL；

2、 Python中secrets的使用

(1) 生成隨機密碼

生成一個由數字和字母組成的隨機8位密碼：

輸出結果：

I4S8Nn81

(2) 生成包含安全令牌的URL

生成一個用于找回密碼應用場景的，包含一個安全令牌的的臨時URL，

輸出結果：

https://ITester.com/reset=-b81gTnkWHaOyIKqv_EISLD1eHfYz8X5ptgYfhMBnbk

六、Python加密庫PyCryptodome

1、簡介

PyCrypto是 Python 中密碼學方面最有名的第三方軟體包，2012年已停止，幸運的是，該專案的分支PyCrytodome 取代了 PyCrypto，

2、DES加密

(1) 簡介

DES演算法為密碼體制中的對稱密碼體制，又被稱為美國資料加密標準，DES是一個分組加密演算法，典型的DES以64位為分組對資料加密，加密和解密用的是同一個演算法，

(2) 使用

安裝和匯入：

安裝：pip install pyDes
匯入：from pyDes import des, CBC, PAD_PKCS5

示例：

from pyDes import des, CBC, PAD_PKCS5
import binascii

# 秘鑰
KEY = 'keiHG$93'

def des_encrypt(s):
    """
    DES 加密
    :param s: 原始字串
    :return: 加密后字串，16進制
    """
    secret_key = KEY  # 密碼
    iv = secret_key  # 偏移
    # secret_key:加密密鑰，CBC:加密模式，iv:偏移, padmode:填充
    des_obj = des(secret_key, CBC, iv, pad=None, padmode=PAD_PKCS5)
    # 回傳為位元組
    secret_bytes = des_obj.encrypt(s, padmode=PAD_PKCS5)
    # 回傳為16進制
    return binascii.b2a_hex(secret_bytes)


def des_descrypt(s):
    """
    DES 解密
    :param s: 加密后的字串，16進制
    :return:  解密后的字串
    """
    secret_key = KEY
    iv = secret_key
    des_obj = des(secret_key, CBC, iv, pad=None, padmode=PAD_PKCS5)
    decrypt_str = des_obj.decrypt(binascii.a2b_hex(s), padmode=PAD_PKCS5)
    return decrypt_str

print(des_encrypt("ITester"))
print(des_descrypt("b248ebd299b31dd1"))

輸出結果：

b'b248ebd299b31dd1'
b'ITester'

3、3DES加密

3DES（或稱為Triple DES）是三重資料加密演算法（TDEA，Triple Data Encryption Algorithm）塊密碼的通稱，是DES向AES過渡的加密演算法，

4、AES加密

高級加密標準（Advanced Encryption Standard，縮寫：AES），在密碼學中又稱Rijndael加密法，速度快，編碼緊湊，

from Cryptodome.Cipher import AES
from Cryptodome import Random
from binascii import  a2b_hex


data = https://www.cnblogs.com/pythonQqun200160592/p/'ITester軟體測驗小堆疊'
#密鑰必須為16（AES-128),24,32
key = b'this is a 16 key'

#生成長度等于AES塊大小的不可重復的密鑰向量
iv =Random.new().read(AES.block_size)
print(iv)

#使用key和Iv初始化AES物件
mycipher = AES.new(key,AES.MODE_CFB,iv)
print(mycipher)
cip = mycipher.encrypt(data.encode())

#將iv加到加密的密鑰開頭
ciptext =iv + cip
print(ciptext)

#解密需要 key和iv 生成AES物件,取前16位是iv
mydecrypt = AES.new(key,AES.MODE_CFB,ciptext[:16])

#取后16位是密鑰
decrytext = mydecrypt.decrypt(ciptext[16:])
print(decrytext.decode())

輸出結果：

b'"\xcbHz\xd1>\x08p\xdd\xbc\xf3C\x87l\xf3\xe5'
<Cryptodome.Cipher._mode_cfb.CfbMode object at 0x10df91eb0>
b'"\xcbHz\xd1>\x08p\xdd\xbc\xf3C\x87l\xf3\xe5\x0e\xdc\x8f\x1b\xc0\xe5U\xc6\xa5\'\x7f*\xa0\x8b\xa3\xebU\xef\xbc\xd7j\x05d4\x05'
ITester

七、RSA加密

1、簡介

RSA加密演算法是一種非對稱加密演算法，使用openssl ，keytools等工具生成一對公私鑰對，使用被公鑰加密的資料可以使用私鑰來解密，

示例：

import rsa

# rsa加密
def rsaEncrypt(str):
    # 生成公鑰、私鑰
    (pubkey, privkey) = rsa.newkeys(512)
    print("公鑰: ", pubkey)
    print("私鑰: ", privkey)
    # 明文編碼格式
    content = str.encode('utf-8')
    # 公鑰加密
    crypto = rsa.encrypt(content, pubkey)
    return (crypto, privkey)

# rsa解密
def rsaDecrypt(str, pk):
    # 私鑰解密
    content = rsa.decrypt(str, pk)
    con = content.decode('utf-8')
    return con

(a, b) = rsaEncrypt("ITester軟體測驗小堆疊")
print('加密后密文：')
print(a)
content = rsaDecrypt(a, b)
print('解密后明文：')
print(content)

輸出結果：

公鑰:  PublicKey(6814529323241172850728335141247508717269277267494229901386594011231139785660903876597435728831384748788754841049799215688731419667333062231824933307206319, 65537)
私鑰:  PrivateKey(6814529323241172850728335141247508717269277267494229901386594011231139785660903876597435728831384748788754841049799215688731419667333062231824933307206319, 65537, 6454447002622527176039652037136241453160399729960737093529936320752579012730277408644466653521211901816393814636252571192738395899494415991466200889769361, 4797673045355672432997022168818242182770881041225501784151212772936794554333725043, 1420382185034032902338315580117109933359732257353521366383139403561669333)
加密后密文：
b'k\x81\x06\x95\xbb7\x1b\x7f\xd2\xaf\x97\x0f,\xfe\xa5\xf3`$>\x07\x98:\x9a\xcb\xba\x13\xf9\xc1\x1c\x18\x193|\xe2?\xa2s\xc71\x9a\xf1\xeeV\x0c%PBF\xdd\xdb\xf3\xbfhO\xd0\xcd\x06}T\x18\xc5\xa82\x0b'
解密后明文：
ITester

八、總結

上面講了多種加密方法，我們簡單總結下：

資料加密方式大體分為3類：單向加密、對稱加密和公鑰加密（非對稱加密），
這3類加密方式都各自包含不同的加密演算法，如單向加密方式中包含MD5、SHA1、SHA256等，這些演算法又稱為“哈希演算法”或“散列演算法”或“資料摘要演算法”，
Python內置的hashlib和hmac只提供了單向加密的各種演算法實作，如果要做對稱加密或者公鑰加密操作需要安裝第三方擴展模塊，常用的是pycrypto模塊，另外，hmac允許在使用哈希演算法計算資料摘要時使用一個密鑰，
亂數操作可以通過三個模塊來實作，Python內置的random模塊和secrets模塊（Python 3.6中才可用），還可以通過pycrypto模塊中的Crypto.Random子包中的模塊來完成，
base64只適合編碼小段資料，且不能用于資料加密（演算法是公開的，且沒有密鑰，所有人都可以解碼），
pycrypto是一個加密演算法庫，幾乎所有的加密演算法都可以在它里面找到相應的實作模塊，

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標籤：Python

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Python實作各種加密，介面加解密不說難

目錄

一、專案加解密需求分析

1、網路資料傳輸面臨的問題

2、解決方案

資料加密方式

描述

主要解決的問題

常用演算法

3、Python加密模塊

模塊名

描述

4、字串和Bytes互相轉化

(1) 使用encode()編碼

encode()：str物件的方法，用于將字串轉換為二進制資料（即bytes），也稱為“編碼”，

(2) 使用decode()解碼

二、Base64加密

1、簡介

2、編碼原理

3、Python中base64的使用

三、MD5加密

1、簡介

2、用途

(1) 簡單示例

(2) 登錄介面加密

四、sha1加密

1、簡介

五、secrets加密

1、簡介

(1) 生成隨機密碼

(2) 生成包含安全令牌的URL

六、Python加密庫PyCryptodome

1、簡介

2、DES加密

(1) 簡介

(2) 使用

3、3DES加密

4、AES加密

七、RSA加密

1、簡介

八、總結