Python文件加密解密：详解AES、Fernet及实战应用71

Python因其易用性和丰富的库而成为数据处理和安全领域的热门选择。本文将深入探讨如何使用Python对文件进行加密和解密，主要关注AES和Fernet两种常用的加密方法，并提供完整的代码示例，帮助读者快速掌握相关技能。

一、选择合适的加密方法

在选择加密方法时，需要考虑安全性、性能和易用性等因素。AES (Advanced Encryption Standard) 是一种对称加密算法，被广泛认为是安全可靠的。Fernet是Python `cryptography` 库中提供的一个高层次的封装，它基于AES，并简化了加密和解密过程，更易于使用。

二、使用PyCryptodome库进行AES加密解密

PyCryptodome是Python的一个强大的加密库，包含了AES算法的实现。需要注意的是，PyCryptodome已经取代了之前的PyCrypto库，因此在安装时请确保安装的是PyCryptodome。

首先，安装PyCryptodome库：pip install pycryptodome

以下代码演示了如何使用PyCryptodome库进行AES加密和解密：```python
from import AES
from import get_random_bytes
from import pad, unpad
def encrypt_aes(key, filename, outfile):
"""AES加密文件"""
with open(filename, 'rb') as f:
plaintext = ()
cipher = (key, AES.MODE_CBC)
iv =
ciphertext = (pad(plaintext, AES.block_size))
with open(outfile, 'wb') as f:
(iv + ciphertext)
def decrypt_aes(key, filename, outfile):
"""AES解密文件"""
with open(filename, 'rb') as f:
iv_ciphertext = ()
iv = iv_ciphertext[:AES.block_size]
ciphertext = iv_ciphertext[AES.block_size:]
cipher = (key, AES.MODE_CBC, iv=iv)
plaintext = unpad((ciphertext), AES.block_size)
with open(outfile, 'wb') as f:
(plaintext)
# 生成一个随机的16字节密钥 (AES-128)
key = get_random_bytes(16)
# 加密文件
encrypt_aes(key, "", "")
# 解密文件
decrypt_aes(key, "", "")
```

这段代码首先生成了一个随机的16字节密钥，然后使用AES-CBC模式进行加密。 `pad`函数用于填充数据到AES块大小的倍数，`unpad`函数用于移除填充。请务必妥善保管密钥，密钥泄露将导致文件被轻易解密。

三、使用Fernet进行更简单的加密解密

Fernet提供了一种更简洁的加密方式。它内置了密钥管理和数据完整性检查，无需手动处理填充和IV。

首先安装 `cryptography` 库: pip install cryptography

以下代码演示了如何使用Fernet进行加密和解密：```python
from import Fernet
def encrypt_fernet(key, filename, outfile):
"""Fernet加密文件"""
f = Fernet(key)
with open(filename, 'rb') as file:
file_data = ()
encrypted_data = (file_data)
with open(outfile, 'wb') as file:
(encrypted_data)
def decrypt_fernet(key, filename, outfile):
"""Fernet解密文件"""
f = Fernet(key)
with open(filename, 'rb') as file:
encrypted_data = ()
decrypted_data = (encrypted_data)
with open(outfile, 'wb') as file:
(decrypted_data)
# 生成密钥
key = Fernet.generate_key()
# 加密文件
encrypt_fernet(key, "", "")
# 解密文件
decrypt_fernet(key, "", "")
```