該軟體包包含用于保護機密性的演算法 的資料，Crypto.Cipher

有三種型別的加密演算法：

1. 對稱密碼：所有各方都使用相同的密鑰 解密和加密資料， 對稱密碼通常非常快，可以處理 非常大量的資料，
2. 非對稱密碼：發送方和接收方使用不同的密鑰， 發送方使用公鑰（非機密）加密，而接收方 使用私鑰（機密）解密， 非對稱密碼通常非常慢，可以處理 只有非常小的有效載荷，示例：PKCS#1 OAEP （RSA），
3. 混合密碼：上述兩種型別的密碼可以組合使用 在繼承兩者優點的結構中， 非對稱密碼用于保護短期 對稱鍵， 和對稱密碼（在該密鑰下）加密 實際訊息，

對稱密碼

有兩種型別的對稱密碼：

• 流密碼：最自然的密碼型別： 它們一次加密一個位元組的資料， 參見ChaCha20和XChaCha20和Salsa20，

• 分組密碼：只能以固定數量操作的密碼 的資料，最重要的分組密碼是AES，它具有 塊大小為 128 位（16 位元組），

  通常，分組密碼通常僅與 一種操作模式，允許加密 可變數量的資料，某些模式（如點擊率）可以有效地轉動 將分組密碼轉換為流密碼，

廣泛的共識是，密碼提供 只有機密性，沒有任何形式的身份驗證，是不可取的， 相反，基元已被定義為集成對稱加密和 身份驗證 （MAC），例如：

• 分組密碼（如 GCM）的現代操作模式，
• 流密碼與 MAC 函式配對，如 ChaCha20-Poly1305 和 XChaCha20-Poly1305，

ChaCha20 和 XChaCha20

ChaCha20是由Daniel J. Bernstein設計的流密碼， 密鑰長度為 256 位（32 位元組）， 密碼需要亂數，不得重復使用 跨使用同一密鑰執行的加密，

有三種變體，由亂數的長度定義：

這是ChaCha20（Bernstein的版本）如何加密資料的一個例子：

import json
from base64 import b64encode
from Crypto.Cipher import ChaCha20
from Crypto.Random import get_random_bytes

plaintext = b'Attack at dawn'
key = get_random_bytes(32)
cipher = ChaCha20.new(key=key)
ciphertext = cipher.encrypt(plaintext)

nonce = b64encode(cipher.nonce).decode('utf-8')
ct = b64encode(ciphertext).decode('utf-8')
result = json.dumps({'nonce':nonce, 'ciphertext':ct})
print(result)
{"nonce": "IZScZh28fDo=", "ciphertext": "ZatgU1f30WDHriaN8ts="}
這就是您解密它的方式：

import json
from base64 import b64decode
from Crypto.Cipher import ChaCha20

# We assume that the key was somehow securely shared
try:
    b64 = json.loads(json_input)
    nonce = b64decode(b64['nonce'])
    ciphertext = b64decode(b64['ciphertext'])
    cipher = ChaCha20.new(key=key, nonce=nonce)
    plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)
   print("The message was " + plaintext)
except (ValueError, KeyError):
    print("Incorrect decryption")
為了擁有符合 RFC7539 標準的 ChaCha20 密碼， 您需要顯式生成 96 位（12 位元組）引數并將其傳遞給：noncenew()

nonce_rfc7539 = get_random_bytes(12)
cipher = ChaCha20.new(key=key, nonce=nonce_rfc7539)

警告

ChaCha20不保證您解密的資料的真實性！ 換句話說，攻擊者可能會操縱傳輸中的資料， 為了防止這種情況，您還必須使用訊息身份驗證 用于驗證密文的代碼（如 HMAC） （加密然后 Mac），或者，您可以使用ChaCha20_Poly1305，

.classCrypto.Cipher.ChaCha20.ChaCha20Cipher(鍵，亂數)

ChaCha20（或XChaCha20）密碼物件， 不要直接創建它，請改用 new（），

變數：	亂數 (位元組）– 長度為 8、12 或 24 位元組的亂數

decrypt(密文，輸出=無)

解密一段資料，

引數：	密文 (位元組/位元組陣列/記憶體視圖）– 要解密的資料，任何大小，
關鍵字引數：
	輸出 (位元組/位元組陣列/記憶體視圖）– 明文的位置 被寫到，如果為 ，則回傳明文，None
回傳：	如果是，則明文回傳為 ， 否則，outputNonebytesNone

encrypt(純文本，輸出 = 無)

加密一段資料，

引數：	明文 (位元組/位元組陣列/記憶體視圖）– 要加密的資料，任何大小，
關鍵字引數：
	輸出 (位元組/位元組陣列/記憶體視圖）– 密文的位置 被寫到，如果為 ，則回傳密文，None
回傳：	如果是，則密文回傳為 ， 否則，outputNonebytesNone

seek(位置)

查找密鑰流中的某個位置，

引數：	位置 (整數）– 密鑰流中的絕對位置，以位元組為單位，

Crypto.Cipher.ChaCha20.new(**夸格斯)

創建新的 ChaCha20 或 XChaCha20 密碼

關鍵字引數：
	key （bytes/bytearray/memoryview） – 要使用的密鑰， 它必須為 32 位元組長， nonce（bytes/bytearray/memoryview） – 強制值 不得重用于任何其他加密 使用此密鑰完成， 對于 ChaCha20，它必須為 8 或 12 個位元組， 對于 XChaCha20，它必須為 24 位元組長， 如果未提供，將隨機生成 8 個位元組 （您可以在屬性中找到它們），nonce
回傳：	一個 Crypto.Cipher.ChaCha20.ChaCha20Cipher 物件

轉載：ChaCha20 和 XChaCha20 — PyCryptodome 3.17.0 檔案

ChaCha20-Poly1305 和 XChaCha20-Poly1305

ChaCha20-Poly1305 是具有關聯資料 （AEAD） 的經過身份驗證的密碼， 它與一個 32 位元組的密鑰和一個亂數一起作業 絕不能在同一密鑰下執行的加密中重復使用， 密碼生成一個 16 位元組標記，接收方必須使用該標記來驗證訊息，

該演算法有三種變體，由亂數的長度定義：

亂數長度	描述	最大明文數	如果隨機亂數和相同的鍵
8 位元組	基于伯恩斯坦的原始ChaCha20，	無限制	最多 200 000 條訊息
12 位元組（默認）	在 TLS 中使用并在 RFC7539 中指定的版本，	256 千兆位元組	最多 130 億條訊息
24 位元組	XChaCha20-Poly1305，仍處于草稿階段，	256 千兆位元組	無限制

密碼的 API 及其有限狀態機與分組密碼的現代操作模式相同，

通過呼叫 Crypto.Cipher.ChaCha20_Poly1305.new（） 創建新密碼，

以下是 ChaCha20-Poly1305（TLS 版本）如何加密和驗證資料的示例：

 import json
 from base64 import b64encode
 from Crypto.Cipher import ChaCha20_Poly1305
 from Crypto.Random import get_random_bytes

 header = b"header"
 plaintext = b'Attack at dawn'
 key = get_random_bytes(32)
 cipher = ChaCha20_Poly1305.new(key=key)
 cipher.update(header)
 ciphertext, tag = cipher.encrypt_and_digest(plaintext)

 jk = [ 'nonce', 'header', 'ciphertext', 'tag' ]
 jv = [ b64encode(x).decode('utf-8') for x in (cipher.nonce, header, ciphertext, tag) ]
 result = json.dumps(dict(zip(jk, jv)))
 print(result)
{"nonce": "4EE/9uqhoZ3mQXmm", "header": "aGVhZGVy", "ciphertext": "Wmmo4Vzn+eS3tUPv2a8=", "tag": "/FgVbM8qhzssPRY80T0iVA=="}
在上面的示例中，會自動創建一個 96 位（12 位元組）亂數， 可以將其作為物件中的成員進行訪問，noncecipher

這是您解密資料并檢查其真實性的方式：

 import json
 from base64 import b64decode
 from Crypto.Cipher import ChaCha20_Poly1305

 # We assume that the key was securely shared beforehand
 try:
     b64 = json.loads(json_input)
     jk = [ 'nonce', 'header', 'ciphertext', 'tag' ]
    jv = {k:b64decode(b64[k]) for k in jk}

    cipher = ChaCha20_Poly1305.new(key=key, nonce=jv['nonce'])
    cipher.update(jv['header'])
    plaintext = cipher.decrypt_and_verify(jv['ciphertext'], jv['tag'])
    print("The message was: " + plaintext)
 except (ValueError, KeyError):
    print("Incorrect decryption")

 

.classCrypto.Cipher.ChaCha20_Poly1305.ChaCha20Poly1305Cipher(鍵，亂數)?

ChaCha20-Poly1305 和 XChaCha20-Poly1305 密碼物件， 不要直接創建它，請改用 new（），

變數：	亂數 (位元組字串）– 長度為 8、12 或 24 位元組的亂數

decrypt(密文，輸出=無)?

解密一段資料，

引數：	密文 (位元組/位元組陣列/記憶體視圖）– 要解密的資料，任何大小，
關鍵字引數：
	輸出 (位元組/位元組陣列/記憶體視圖）– 明文的位置 被寫到，如果為 ，則回傳明文，None
回傳：	如果是，則明文回傳為 ， 否則，outputNonebytesNone

decrypt_and_verify(密文，received_mac_tag)?

一步執行 decrypt（） 和 verify（），

引數：	密文（位元組/位元組陣列/記憶體視圖）– 要解密的資料片段， received_mac_tag（位元組）— 這是從發送方接收的 16 位元組二進制 MAC，
回傳：	解密的資料（作為bytes)
提高：	值錯誤 – 如果 MAC 不匹配，郵件已被篡改 或者密鑰不正確，

digest()?

計算二進制身份驗證標記 （MAC），

回傳：	MAC 標記，作為 16 .bytes

encrypt(純文本，輸出 = 無)?

加密一段資料，

引數：	明文 (位元組/位元組陣列/記憶體視圖）– 要加密的資料，任何大小，
關鍵字引數：
	輸出 (位元組/位元組陣列/記憶體視圖）– 密文的位置 被寫到，如果為 ，則回傳密文，None
回傳：	如果是，則密文回傳為 ， 否則，outputNonebytesNone

encrypt_and_digest(明文)?

在一個步驟中執行 encrypt（） 和 digest（），

引數：	明文 (位元組/位元組陣列/記憶體視圖）– 要加密的資料，任何大小，
回傳：	包含兩個物件的元組：bytes 密文，長度與明文相同 16 位元組 MAC 標簽

hexdigest()?

計算可列印的身份驗證標記 （MAC），

此方法類似于摘要（），

回傳：	MAC 標記，作為十六進制字串，

hexverify(hex_mac_tag)?

驗證可列印的身份驗證標記 （MAC），

此方法類似于 verify（），

引數：	hex_mac_tag (字串）– 這是可列印的 MAC，
提高值錯誤：
	如果 MAC 不匹配，郵件已被篡改 或者密鑰不正確，

update(資料)?

保護關聯的資料，

關聯資料（也稱為其他經過身份驗證的資料 - AAD） 是必須保持清晰的資訊部分，而 仍然允許接收器驗證其完整性， 資料包標頭就是一個例子，

關聯的資料（可能拆分為多個段）為 在呼叫 decrypt（） 或 encrypt（） 之前輸入到 update（） 中， 如果沒有關聯的資料，則不呼叫 update（），

引數：	assoc_data (位元組/位元組陣列/記憶體視圖）– 一段關聯資料，它的大小沒有限制，

verify(received_mac_tag)?

驗證二進制身份驗證標記 （MAC），

接收方在最后呼叫此方法， 檢查相關資料（如果有）和解密 訊息有效，

引數：	received_mac_tag (位元組/位元組陣列/記憶體視圖）– 這是從發送方收到的 16 位元組二進制 MAC，
提高值錯誤：
	如果 MAC 不匹配，郵件已被篡改 或者密鑰不正確，

Crypto.Cipher.ChaCha20_Poly1305.new(**夸格斯)?

創建新的 ChaCha20-Poly1305 或 XChaCha20-Poly1305 AEAD 密碼，

關鍵字引數：
	key – 要使用的密鑰，它必須為 32 位元組長， 亂數 – 不得重用于任何其他加密的值 使用此密鑰完成， 對于 ChaCha20-Poly1305，它的長度必須為 8 或 12 個位元組， 對于 XChaCha20-Poly1305，它必須為 24 位元組長， 如果未提供，將隨機生成 12 個 （您可以在屬性中找到它們），bytesnonce
回傳：	一個物件Crypto.Cipher.ChaCha20.ChaCha20Poly1305Cipher

標籤：Python

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