Python中常见的加密解密算法总结

Python
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2023-09-10
目录
  • 1.url encode加密
  • 2.unicode 加密
  • 3.Base64 加密
  • 4.MD5
  • 5.PBKDF2
  • 6.SHA
  • 7.HMAC
  • 8.DES
  • 9.3DES
  • 10.AES
  • 11.RC4
  • 12.Rabbit
  • 13.RSA

1.url encode加密

简介:当url地址含有中文,或者参数有中文的时候,这个算是很正常了,但是把这样的url作为参数传递的时候(最常见的callback),需要把一些中文甚至'/'做一下编码转换。

# -*- coding: utf- -*-
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# @Software: PyCharm
 
import urllib.parse
 
 
text = "我爱吃鸡腿"
s = urllib.parse.quote(text)
print(s) # %E%88%91%E7%88%B1%E5%90%83%E9%B8%A1%E8%85%BF
u = urllib.parse.unquote(s)
print(u) #我爱吃鸡腿

2.unicode 加密

其实这应该不算一种加密 更多的应该算是一种编码与解码,但是由于运用很广泛 我也加进去了

# -*- coding: utf- -*-
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str = "你好"
 
# 编码
enStr = str1.encode('unicode-escape').decode()
print(enStr) # \u4f60\u597d
 
# 解码
deStr = enStr1.encode().decode('unicode-escape')
print(deStr) # 你好

3.Base64 加密

简介:Base64 是一种用 64 个字符来表示任意二进制数据的方法。

# -*- coding: utf- -*-
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import base
 
 
def base_encode(text):
    encode_data = base.b64encode(text.encode())
    return encode_data
 
 
def base_decode(encode_data):
    decode_data = base.b64decode(encode_data)
    return decode_data
 
 
if __name__ == '__main__':
    text = 'I love Python!'
    encode_data = base_encode(text)
    decode_data = base_decode(encode_data)
    print('Base 编码:', encode_data)
    print('Base 解码:', decode_data)
    
    # Base 编码: b'SSBsb3ZlIFB5dGhvbiE='
# Base 解码: b'I love Python!'

4.MD5

简介:全称 MD5 消息摘要算法(英文名称:MD5 Message-Digest Algorithm),又称哈希算法、散列算法,由美国密码学家罗纳德·李维斯特(Ronald Linn Rivest)设计,于 1992 年作为 RFC 1321 被公布,用以取代 MD4 算法。摘要算法是单向加密的,也就是说明文通过摘要算法加密之后,是不能解密的。

摘要算法的第二个特点密文是固定长度的,它通过一个函数,把任意长度的数据转换为一个长度固定的数据串(通常用16进制的字符串表示)。之所以叫摘要算法,它的算法就是提取明文重要的特征。所以,两个不同的明文,使用了摘要算法之后,有可能他们的密文是一样的,不过这个概率非常的低。

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import hashlib
 
 
def md_test1():
    md = hashlib.new('md5', 'I love python!'.encode('utf-8'))
    print(md.hexdigest())
 
 
def md_test2():
    md = hashlib.md5()
    md.update('I love '.encode('utf-8'))
    md.update('python!'.encode('utf-8'))
    print(md.hexdigest())
 
 
if __name__ == '__main__':
    md_test1()  # 21169ee3acd4a24e1fcb4322cfd9a2b8
    md_test2()  # 21169ee3acd4a24e1fcb4322cfd9a2b8

5.PBKDF2

简介:英文名称:Password-Based Key Derivation Function 2,PBKDF2 是 RSA 实验室的公钥加密标准(PKCS)系列的一部分,

2017 年发布的 RFC 8018 (PKCS #5 v2.1)推荐使用 PBKDF2 进行密码散列。

PBKDF2 将伪随机函数(例如 HMAC),把明文和一个盐值(salt)作为输入参数,然后进行重复运算,并最终产生密钥,如果重复的次数足够大,破解的成本就会变得很高。

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import binascii
from Cryptodome.Hash import SHA
from Cryptodome.Protocol.KDF import PBKDF
 
 
text = 'I love Python!'
salt = b''
result = PBKDF(text,  salt, count=10, hmac_hash_module=SHA1)
result = binascii.hexlify(result)
print(result)
# b'fee6e8350cfe96314c76aaa6e853a50'

6.SHA

简介:全称安全哈希算法(英文名称:Secure Hash Algorithm),主要适用于数字签名标准(Digital Signature Standard DSS)里面定义的数字签名算法(

Digital Signature Algorithm DSA),SHA 通常指 SHA 家族的五个算法,分别是 SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512,后四者有时并称为 SHA-2,SHA 是比 MD5 更安全一点的摘要算法,MD5 的密文是 32 位,而 SHA-1 是 40 位,版本越强,密文越长,代价是速度越慢。

# -*- coding: utf- -*-
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import hashlib
 
 
def sha_test1():
    sha = hashlib.new('sha1', 'I love python!'.encode('utf-8'))
    print(sha.hexdigest())
 
 
def sha_test2():
    sha = hashlib.sha1()
    sha.update('I love python!'.encode('utf-8'))
    print(sha.hexdigest())
 
 
if __name__ == '__main__':
    sha_test1()  # 23c02b203bd2e2ca19da911f1d270a06d86719fb
    sha_test2()  # 23c02b203bd2e2ca19da911f1d270a06d86719fb

7.HMAC

简介:全称散列消息认证码、密钥相关的哈希运算消息认证码(英文名称:Hash-based Message Authentication Code 或者 Keyed-hash Message Authentication Code),于 1996 年提出,1997 年作为 RFC 2104 被公布,HMAC 加密算法是一种安全的基于加密 Hash函数和共享密钥的消息认证协议,它要求通信双方共享密钥 key、约定算法、对报文进行 Hash 运算,形成固定长度的认证码。通信双方通过认证码的校验来确定报文的合法性。

import hmac
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def hmac_test():
    message = b'I love python!'
    key = b'secret'
    md = hmac.new(key, message, digestmod='MD5')
    print(md.hexdigest())
    
    
def hmac_test():
    key = 'secret'.encode('utf')
    sha = hmac.new(key, digestmod='sha1')
    sha.update('I love '.encode('utf8'))
    sha.update('Python!'.encode('utf8'))
    print(sha.hexdigest())
        
        
if __name__ == '__main__':
    hmac_test()  # 9c503a1f852edcc3526ea56976c38edf
    hmac_test()  # 2d8449a4292d4bbeed99ce9ea570880d6e19b61a

8.DES

简介:全称数据加密标准(英文名称:Data Encryption Standard),加密与解密使用同一密钥,属于对称加密算法,1977 年被美国联邦政府的国家标准局确定为联邦资料处理标准(FIPS),DES 是一个分组加密算法,使用 56 位的密钥(一般认为密钥是 64 位,但是密钥的每个第 8 位设置为奇偶校验位,所以实际上有效位只有 56 位),由于 56 位密钥长度相对较短,所以 DES 是不安全的,现在基本上已被更高级的加密标准 AES 取代。

mode 支持:CBC,CFB,CTR,CTRGladman,ECB,OFB 等。

padding 支持:ZeroPadding,NoPadding,AnsiX923,Iso10126,Iso97971,Pkcs7 等。

# -*- coding: utf- -*-
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import binascii
# 加密模式 CBC,填充方式 PAD_PKCS
from pyDes import des, CBC, PAD_PKCS
 
 
def des_encrypt(key, text, iv):
    k = des(key, CBC, iv, pad=None, padmode=PAD_PKCS)
    en = k.encrypt(text, padmode=PAD_PKCS)
    return binascii.ba_hex(en)
 
 
def des_decrypt(key, text, iv):
    k = des(key, CBC, iv, pad=None, padmode=PAD_PKCS)
    de = k.decrypt(binascii.ab_hex(text), padmode=PAD_PKCS5)
    return de
 
 
if __name__ == '__main__':
    secret_key = ''   # 密钥
    text = 'I love Python!'   # 加密对象
    iv = secret_key           # 偏移量
    secret_str = des_encrypt(secret_key, text, iv)
    print('加密字符串:', secret_str)
    clear_str = des_decrypt(secret_key, secret_str, iv)
    print('解密字符串:', clear_str)
    
    
    # 加密字符串: b'd3abf2421169239f829b38a9545f1'
    # 解密字符串: b'I love Python!'

9.3DES

简介:全称三重数据加密算法(英文名称:Triple Data Encryption Standard、Triple Data Encryption Algorithm、TDES、TDEA),是对称加密算法中的一种。70 年代初由 IBM 研发,后 1977 年被采纳为数据加密标准,它相当于是对每个数据块应用三次 DES 加密算法。由于计算机运算能力的增强,原版 DES 密码的密钥长度变得容易被暴力破解;3DES 即是设计用来提供一种相对简单的方法,即通过增加 DES 的密钥长度来避免破解,所以严格来说 3DES 不是设计一种全新的块密码算法。

mode 支持:CBC,CFB,CTR,CTRGladman,ECB,OFB 等。

padding 支持:ZeroPadding,NoPadding,AnsiX923,Iso10126,Iso97971,Pkcs7 等。

# -*- coding: utf- -*-
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from Cryptodome.Cipher import DES
from Cryptodome import Random
 
 
# 需要补位,str不是的倍数那就补足为16的倍数
def add_to_(value):
    while len(value) % != 0:
        value += '\'
    return str.encode(value)
 
 
def des_encrypt(key, text, iv):
    # 加密模式 OFB
    cipher_encrypt = DES.new(add_to_16(key), DES3.MODE_OFB, iv)
    encrypted_text = cipher_encrypt.encrypt(text.encode("utf-"))
    return encrypted_text
 
 
def des_decrypt(key, text, iv):
    # 加密模式 OFB
    cipher_decrypt = DES.new(add_to_16(key), DES3.MODE_OFB, iv)
    decrypted_text = cipher_decrypt.decrypt(text)
    return decrypted_text
 
 
if __name__ == '__main__':
    key = ''            # 密钥,16 位
    text = 'I love Python!'     # 加密对象
    iv = Random.new().read(DES.block_size)  # DES3.block_size == 8
    secret_str = des_encrypt(key, text, iv)
    print('加密字符串:', secret_str)
    clear_str = des_decrypt(key, secret_str, iv)
    print('解密字符串:', clear_str)
 
 
# 加密字符串: b'\xa\x8a\xd4R\x99\x16j\xba?vg\xf2\xb6\xa9'
# 解密字符串: b'I love Python!'

10.AES

简介:全称高级加密标准(英文名称:Advanced Encryption Standard),在密码学中又称 Rijndael 加密法,由美国国家标准与技术研究院 (NIST)于 2001 年发布,并在 2002 年成为有效的标准。这个标准用来替代原先的 DES,已经被多方分析且广为全世界所使用,它本身只有一个密钥,即用来实现加密,也用于解密。

mode 支持:CBC,CFB,CTR,CTRGladman,ECB,OFB 等。

padding 支持:ZeroPadding,NoPadding,AnsiX923,Iso10126,Iso97971,Pkcs7 等。

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import base
from Cryptodome.Cipher import AES
 
 
# 需要补位,str不是的倍数那就补足为16的倍数
def add_to_(value):
    while len(value) % != 0:
        value += '\'
    return str.encode(value)
 
 
# 加密方法
def aes_encrypt(key, t, iv):
    aes = AES.new(add_to_(key), AES.MODE_CBC, add_to_16(iv))  # 初始化加密器
    encrypt_aes = aes.encrypt(add_to_(t)) # 先进行 aes 加密
    # 执行加密并转码返回 bytes
    encrypted_text = str(base.encodebytes(encrypt_aes), encoding='utf-8')  
    return encrypted_text
 
 
# 解密方法
def aes_decrypt(key, t, iv):
    # 初始化加密器
    aes = AES.new(add_to_(key), AES.MODE_CBC, add_to_16(iv))     
    # 优先逆向解密 base 成 bytes   
    base_decrypted = base64.decodebytes(t.encode(encoding='utf-8')) 
    # 执行解密密并转码返回str 
    decrypted_text = str(aes.decrypt(base_decrypted), encoding='utf-8').replace('\0', '')  
    return decrypted_text
 
 
if __name__ == '__main__':
    secret_key = ''   # 密钥
    text = 'I love Python!'   # 加密对象
    iv = secret_key           # 初始向量
    encrypted_str = aes_encrypt(secret_key, text, iv)
    print('加密字符串:', encrypted_str)
    decrypted_str = aes_decrypt(secret_key, encrypted_str, iv)
    print('解密字符串:', decrypted_str)
 
 
# 加密字符串: lAVKvkQh+GtdNpoKf/mHA==
# 解密字符串: I love Python!

11.RC4

简介:英文名称:Rivest Cipher 4,也称为 ARC4 或 ARCFOUR,是一种流加密算法,密钥长度可变。它加解密使用相同的密钥,因此也属于对称加密算法。

RC4 是有线等效加密(WEP)中采用的加密算法,也曾经是 TLS 可采用的算法之一,该算法的速度可以达到 DES 加密的 10 倍左右,且具有很高级别的非线性,

虽然它在软件方面的简单性和速度非常出色,但在 RC4 中发现了多个漏洞,它特别容易受到攻击,RC4 作为一种老旧的验证和加密算法易于受到黑客攻击,现在逐渐不推荐使用了。

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import base
from Cryptodome.Cipher import ARC
 
 
def rc_encrypt(key, t):
    enc = ARC.new(key.encode('utf8'))
    res = enc.encrypt(t.encode('utf-'))
    res = base.b64encode(res)
    return res
 
 
def rc_decrypt(key, t):
    data = base.b64decode(t)
    enc = ARC.new(key.encode('utf8'))
    res = enc.decrypt(data)
    return res
 
 
if __name__ == "__main__":
    secret_key = ''   # 密钥
    text = 'I love Python!'   # 加密对象
    encrypted_str = rc_encrypt(secret_key, text)
    print('加密字符串:', encrypted_str)
    decrypted_str = rc_decrypt(secret_key, encrypted_str)
    print('解密字符串:', decrypted_str)
 
 
# 加密字符串: b'tNVu3/U/veJR2KgyBw='
# 解密字符串: b'I love Python!'

12.Rabbit

简介:Rabbit 加密算法是一个高性能的流密码加密方式,2003 年首次被提出,它从 128 位密钥和 64 位初始向量(iv)创建一个密钥流。

目前没有找到有第三方库可以直接实现 Rabbit 算法,

在 Python 中实现可以参考:https://asecuritysite.com/encryption/rabbit2

13.RSA

简介:英文名称:Rivest-Shamir-Adleman,是 1977 年由罗纳德·李维斯特(Ron Rivest)、阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的,RSA 就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的,RSA 加密算法是一种非对称加密算法。

在公开密钥加密和电子商业中RSA被广泛使用。它被普遍认为是目前比较优秀的公钥方案之一。

RSA是第一个能同时用于加密和数字签名的算法,它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击。

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import rsa
 
 
def rsa_encrypt(pu_key, t):
    # 公钥加密
    rsa = rsa.encrypt(t.encode("utf-"), pu_key)
    return rsa
 
 
def rsa_decrypt(pr_key, t):
    # 私钥解密
    rsa = rsa.decrypt(t, pr_key).decode("utf-")
    return rsa
 
 
if __name__ == "__main__":
    public_key, private_key = rsa.newkeys()   # 生成公钥、私钥
    print('公钥:', public_key)
    print('私钥:', private_key)
    text = 'I love Python!'  # 加密对象
    encrypted_str = rsa_encrypt(public_key, text)
    print('加密字符串:', encrypted_str)
    decrypted_str = rsa_decrypt(private_key, encrypted_str)
    print('解密字符串:', decrypted_str)
 
'''
公钥: PublicKey(, 65537)
私钥: PrivateKey(, 65537, 3850457767980968449796700480128630632818465005441846698224554128042451115530564586537997896922067523638756079019054611200173122138274839877369624069360253, 4713180694194659323798858305046043997526301456820208338158979730140812744181638767, 1620238976946735819854194349514460863335347861649166352709029254680140139)
加密字符串: b"\xaaeps\xa0c}\xb6\xcf\xa3\xb0\xbb\xedA\x7f}\x03\xdc\xd5\x1c\x9b\xdb\xda\xf9q\x80[=\xf5\x91\r\xd0'f\xce\x1f\x01\xef\xa5\xdb3\x96\t0qIxF\xbd\x11\xd6\xb25\xc5\xe1pM\xb4M\xc2\xd4\x03\xa6"
解密字符串: I love Python!
'''
模块 Cryptodome:
# -*- coding: utf- -*-
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# @Software: PyCharm
 
import base
from Cryptodome.PublicKey import RSA
from Cryptodome.Cipher import PKCS_v1_5
 
 
data = "cKKB2rWwfwWeXhz"
public_key = "MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAMxhOWaThSMpfxFsjV5YaWOFHt+6RvS+zH2Pa47VVr8PkZYnRaaKKy2MYBuEh7mZfM/R1dUXTgu0gp6VTNeNQkCAwEAAQ=="
rsa_key = RSA.import_key(base.b64decode(public_key))  # 导入读取到的公钥
cipher = PKCS_v1_5.new(rsa_key)                        # 生成对象
cipher_text = base.b64encode(cipher.encrypt(data.encode(encoding="utf-8")))
print(cipher_text)