Python字符串加密解密方法详解及代码实现391

在日常编程中，我们经常需要处理敏感信息，例如密码、密钥、个人信息等。为了保护这些数据的安全性，我们需要对其进行加密。Python 提供了多种库和方法来实现字符串加密，本文将详细介绍几种常用的加密方法，并结合代码示例进行讲解，帮助读者掌握Python字符串加密解密的技术。

一、基于哈希算法的加密

哈希算法是一种单向加密算法，它将任意长度的输入数据转换为固定长度的输出数据，称为哈希值或摘要。哈希算法具有不可逆性，这意味着无法从哈希值反推出原始数据。常用的哈希算法包括MD5、SHA-1、SHA-256等。虽然哈希算法不能用于直接加密和解密，但它常用于密码存储和数据完整性校验。

以下代码演示了如何使用Python的`hashlib`库计算字符串的SHA-256哈希值：```python
import hashlib
def sha256_hash(text):
"""计算字符串的SHA-256哈希值"""
sha256 = hashlib.sha256()
(('utf-8'))
return ()
text = "This is a secret message"
hashed_text = sha256_hash(text)
print(f"Original text: {text}")
print(f"SHA-256 hash: {hashed_text}")
```

需要注意的是，由于哈希算法的不可逆性，即使你拥有哈希值，也无法还原原始字符串。因此，哈希算法主要用于验证数据完整性或安全存储密码（通常配合盐值使用，以增强安全性）。

二、基于对称加密算法的加密解密

对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密。常用的对称加密算法包括AES、DES、3DES等。AES（高级加密标准）是目前最常用的对称加密算法，具有较高的安全性。

以下代码演示了如何使用Python的`cryptography`库实现AES加密和解密：```python
from import Fernet
def encrypt_aes(text, key):
"""使用AES加密字符串"""
f = Fernet(key)
encrypted_text = (('utf-8'))
return encrypted_text
def decrypt_aes(encrypted_text, key):
"""使用AES解密字符串"""
f = Fernet(key)
decrypted_text = (encrypted_text).decode('utf-8')
return decrypted_text
# 生成密钥
key = Fernet.generate_key()
print(f"Key: {('utf-8')}") #注意：密钥必须妥善保管！
text = "This is a secret message"
encrypted_text = encrypt_aes(text, key)
print(f"Encrypted text: {encrypted_text}")
decrypted_text = decrypt_aes(encrypted_text, key)
print(f"Decrypted text: {decrypted_text}")
```

这段代码首先生成了一个AES密钥，然后使用该密钥对字符串进行加密和解密。密钥的安全性至关重要，必须妥善保管，避免泄露。

三、基于非对称加密算法的加密解密

非对称加密算法使用一对密钥：公钥和私钥。公钥可以公开分发，用于加密数据；私钥必须保密，用于解密数据。常用的非对称加密算法包括RSA、ECC等。非对称加密算法通常用于密钥交换和数字签名。

以下代码演示了如何使用Python的`cryptography`库实现RSA加密和解密 (简化版，仅用于演示，实际应用中需要更复杂的密钥管理和填充模式)：```python
from import default_backend
from import rsa
from import serialization
from import hashes
from import padding
# 生成密钥对
private_key = rsa.generate_private_key(
public_exponent=65537,
key_size=2048,
backend=default_backend()
)
public_key = private_key.public_key()
# 导出公钥 (PEM格式)
pem_public_key = public_key.public_bytes(
encoding=,
format=
)
# 导出私钥 (PEM格式, 注意：私钥必须妥善保管！)
pem_private_key = private_key.private_bytes(
encoding=,
format=,
encryption_algorithm=()
)

def encrypt_rsa(text, public_key):
encrypted = (
('utf-8'),
(
mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
algorithm=hashes.SHA256(),
label=None
)
)
return encrypted
def decrypt_rsa(encrypted, private_key):
decrypted = (
encrypted,
(
mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
algorithm=hashes.SHA256(),
label=None
)
)
return ('utf-8')
text = "This is a secret message"
encrypted_text = encrypt_rsa(text, public_key)
print(f"Encrypted text: {encrypted_text}")
decrypted_text = decrypt_rsa(encrypted_text, private_key)
print(f"Decrypted text: {decrypted_text}")
```