如何在FastAPI中实现请求的数据加密和解密

FastAPI简介

FastAPI是一个现代的、快速（高性能）的Web框架，用于构建API，支持异步编程。它使用Python 3.6+中的标注（函数注解）来声明请求和响应参数，并支持自动生成OpenAPI文档和客户端库。

请求数据的加密和解密

在网络传输中，一些敏感数据需要进行加密保护，以保护用户的隐私和安全。在FastAPI中，使用PyCryptodome库可以轻松实现数据的加密和解密。

安装PyCryptodome库

使用pip工具安装PyCryptodome库：

pip install pycryptodome

加密请求数据

在API中使用PyCryptodome库来加密请求数据。以下是使用AES加密的示例：

from Crypto.Cipher import AES

from Crypto.Util.Padding import pad
import base64
secret_key = b'mysecretkeymysecretkey'
cipher = AES.new(secret_key, AES.MODE_EAX)
data = {'username': 'example_user', 'password': 'example_password'}
nonce = cipher.nonce
plaintext = str(data).encode('utf-8')
ciphertext, tag = cipher.encrypt_and_digest(pad(plaintext, AES.block_size))
encrypted_data = base64.b64encode(nonce + ciphertext + tag)
# 在API中使用加密后的数据
@app.post('/data')
async def post_data(encrypted_data: str):
    encrypted_data = base64.b64decode(encrypted_data)
    nonce = encrypted_data[:16]
    ciphertext = encrypted_data[16:-16]
    tag = encrypted_data[-16:]
    cipher = AES.new(secret_key, AES.MODE_EAX, nonce=nonce)
    plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)
    try:
        data = ast.literal_eval(plaintext.decode('utf-8'))
    except SyntaxError:
        raise HTTPException(status_code=400, detail='Invalid data')
    return {'data': data}

解密响应数据

在API中使用PyCryptodome库来解密响应数据。以下是使用AES解密的示例：

@app.get('/data/{data_id}')

async def get_data(data_id: int):
    # 查询加密后的数据
    encrypted_data = get_encrypted_data_from_db(data_id)
    encrypted_data = base64.b64decode(encrypted_data)
    nonce = encrypted_data[:16]
    ciphertext = encrypted_data[16:-16]
    tag = encrypted_data[-16:]
    cipher = AES.new(secret_key, AES.MODE_EAX, nonce=nonce)
    plaintext = cipher.decrypt(ciphertext)
    try:
        data = ast.literal_eval(plaintext.decode('utf-8'))
    except SyntaxError:
        raise HTTPException(status_code=400, detail='Invalid data')
    # 向客户端返回解密后的数据
    return data

使用HTTPS协议进行数据传输

HTTPS协议可以保证数据在网络传输中的机密性和完整性。在FastAPI中，可以使用Starlette库提供的自签名证书来快速启用HTTPS协议。以下是在FastAPI中使用自签名证书的示例：

import ssl

import uvicorn
if __name__ == '__main__':
    ssl_context = ssl.create_default_context(ssl.Purpose.CLIENT_AUTH)
    ssl_context.load_cert_chain('certs/cert.pem', 'certs/key.pem')
    uvicorn.run(app, host='0.0.0.0', port=5000, ssl_version=ssl.PROTOCOL_TLSv1_2, ssl_certfile='certs/cert.pem', ssl_keyfile='certs/key.pem')

总结

FastAPI提供了流畅、快速和易于编写、阅读和维护的API，可以轻松地通过使用PyCryptodome库和HTTPS协议来实现请求数据的加密和解密。使用加密是保护用户数据的常用方法，建议在敏感数据传输中使用加密技术来保持数据的安全性。