Python中常见的加密解密算法有哪些

1. 概述

在Python中,有许多常见的加密解密算法可用于保护数据的安全性。这些算法涵盖了加密、解密和加密密钥的生成等方面。在本文中,我们将介绍一些常见的加密解密算法并提供示例代码。

2. 对称加密算法

2.1 DES算法

DES(Data Encryption Standard)是一种对称加密算法,使用56位密钥对数据进行加密和解密。它是最早被广泛使用的加密算法之一。

from Crypto.Cipher import DES

def encrypt(plaintext, key):

cipher = DES.new(key)

ciphertext = cipher.encrypt(plaintext)

return ciphertext

def decrypt(ciphertext, key):

cipher = DES.new(key)

plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)

return plaintext

key = b'abcdefgh'

plaintext = b'my secret message'

ciphertext = encrypt(plaintext, key)

decrypted_text = decrypt(ciphertext, key)

print("Plain text:", plaintext)

print("Encrypted text:", ciphertext)

print("Decrypted text:", decrypted_text)

这个示例中,我们使用DES算法对一个秘密消息进行加密和解密。注意,加密和解密的密钥必须相同。

2.2 AES算法

AES(Advanced Encryption Standard)是一种对称加密算法。它使用128、192或256位密钥对数据进行加密和解密。

from Crypto.Cipher import AES

def encrypt(plaintext, key):

cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)

ciphertext = cipher.encrypt(plaintext)

return ciphertext

def decrypt(ciphertext, key):

cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)

plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)

return plaintext

key = b'abcdefghijklmnop'

plaintext = b'my secret message'

ciphertext = encrypt(plaintext, key)

decrypted_text = decrypt(ciphertext, key)

print("Plain text:", plaintext)

print("Encrypted text:", ciphertext)

print("Decrypted text:", decrypted_text)

在这个示例中,我们使用AES算法对一个秘密消息进行加密和解密。注意,加密和解密的密钥也必须相同。

3. 非对称加密算法

3.1 RSA算法

RSA(Rivest-Shamir-Adleman)是一种非对称加密算法,使用公钥加密,私钥解密。它被广泛用于数字签名、证书、密钥交换等领域。

from Crypto.PublicKey import RSA

from Crypto.Cipher import PKCS1_OAEP

def encrypt(plaintext, public_key):

cipher = PKCS1_OAEP.new(public_key)

ciphertext = cipher.encrypt(plaintext)

return ciphertext

def decrypt(ciphertext, private_key):

cipher = PKCS1_OAEP.new(private_key)

plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)

return plaintext

key = RSA.generate(2048)

public_key = key.publickey()

private_key = key

plaintext = b'my secret message'

ciphertext = encrypt(plaintext, public_key)

decrypted_text = decrypt(ciphertext, private_key)

print("Plain text:", plaintext)

print("Encrypted text:", ciphertext)

print("Decrypted text:", decrypted_text)

在这个示例中,我们使用RSA算法对一个秘密消息进行加密和解密。注意,加密使用公钥,解密使用私钥。

4. 哈希函数

4.1 MD5算法

MD5是一种广泛用于校验数据完整性的哈希函数。它将任意长度的数据映射为128位(16字节)哈希值。

import hashlib

def calculate_md5(data):

md5_hash = hashlib.md5()

md5_hash.update(data)

return md5_hash.hexdigest()

data = b'my data'

md5_hash = calculate_md5(data)

print("Data:", data)

print("MD5 hash:", md5_hash)

在这个示例中,我们使用MD5算法计算一个数据的哈希值。

4.2 SHA算法

SHA(Secure Hash Algorithm)是一种常用的哈希函数族。SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384和SHA-512等算法都属于SHA算法族。

import hashlib

def calculate_sha(data):

sha_hash = hashlib.sha256()

sha_hash.update(data)

return sha_hash.hexdigest()

data = b'my data'

sha_hash = calculate_sha(data)

print("Data:", data)

print("SHA-256 hash:", sha_hash)

在这个示例中,我们使用SHA-256算法计算一个数据的哈希值。

5. 总结

本文介绍了Python中常见的加密解密算法,包括对称加密算法(如DES和AES)、非对称加密算法(如RSA)和哈希函数(如MD5和SHA)。这些算法在保护数据的安全性和完整性方面发挥着重要作用。通过示例代码,我们演示了如何使用这些算法对数据进行加密解密和计算哈希值。

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