AES加密基本原理

AES（Advanced Encryption Standard）是一种广泛使用的对称密钥加密算法，由美国国家标准技术研究所（NIST）制定。AES算法使用密钥对数据进行加密和解密，同一密钥用于加密和解密过程。AES支持三种不同的密钥长度：128位、192位和256位。

pycryptodome模块安装

首先，你需要安装pycryptodome模块。你可以使用pip来安装：

pip install pycryptodome

        

          
        
        
        

          

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Python代码示例

下面是一个简单的Python代码示例，展示了如何使用pycryptodome模块中的AES类进行数据加密和解密：

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad, unpad
from Crypto.Random import get_random_bytes
import os

# AES密钥（16字节，即128位）
key = get_random_bytes(16)

# 待加密的明文（需要是16字节的倍数，如果不是则进行填充）
plaintext = b"This is a secret message."
plaintext = pad(plaintext, AES.block_size)

# 初始化AES加密器
cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)  # 注意：ECB模式不安全，仅用于示例

# 加密
ciphertext = cipher.encrypt(plaintext)

# 初始化AES解密器（使用相同的密钥）
decipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)

# 解密
decryptedtext = decipher.decrypt(ciphertext)
decryptedtext = unpad(decryptedtext, AES.block_size)

# 输出结果
print("Key:", key.hex())
print("Plaintext:", plaintext.hex())
print("Ciphertext:", ciphertext.hex())
print("Decrypted text:", decryptedtext.decode())

        

          
        
        
        

          

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代码解释

1. 导入必要的模块和函数：

* `from Crypto.Cipher import AES`：从`pycryptodome`库中导入`AES`类，用于创建加密器和解密器。
* `from Crypto.Util.Padding import pad, unpad`：导入填充和去填充函数，因为AES算法要求输入数据是块大小的整数倍（对于AES，块大小是16字节）。
* `from Crypto.Random import get_random_bytes`：导入一个函数，用于生成随机字节，通常用作加密密钥。
* `import os`：虽然在这个示例中没有直接使用`os`模块，但在实际应用中，你可能需要它来读取文件、处理路径等。

        

          
        
        
        

          

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1. 生成AES密钥：

* 使用`get_random_bytes(16)`生成一个随机的16字节（128位）密钥。在实际应用中，密钥的生成和管理是非常重要的，应该遵循最佳的安全实践。

        

          
        
        
        

          

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1. 准备待加密的明文：

* 定义一个待加密的明文字符串，并将其转换为字节串（使用`b""`前缀）。
* 由于AES要求输入数据是块大小的整数倍，因此使用`pad`函数对明文进行填充。填充后的数据长度将是16字节的整数倍。

        

          
        
        
        

          

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1. 初始化AES加密器：

* 使用`AES.new()`函数创建一个新的AES加密器对象。需要传入密钥和加密模式作为参数。在这个示例中，我们使用了ECB（Electronic Codebook）模式，但请注意，ECB模式在安全性方面存在一些问题，因为它不提供块之间的任何链接。在实际应用中，建议使用更安全的模式，如CBC（Cipher Block Chaining）或CTR（Counter with CBC-MAC）。

        

          
        
        
        

          

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1. 加密：

* 使用加密器的`encrypt()`方法对填充后的明文进行加密，得到密文。

        

          
        
        
        

          

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1. 初始化AES解密器：

* 与加密过程类似，使用相同的密钥和加密模式（在这种情况下是ECB）创建一个新的AES解密器对象。

        

          
        
        
        

          

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1. 解密：

* 使用解密器的`decrypt()`方法对密文进行解密，得到解密后的字节串。
* 由于解密后的数据可能包含填充字节，因此使用`unpad`函数去除这些填充字节。

        

          
        
        
        

          

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1. 输出结果：

* 打印密钥、明文、密文和解密后的文本。注意，密钥以十六进制形式打印，以便更容易阅读。明文和密文也以十六进制

        

          
        
        
        

          

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处理结果：

AES加密基本原理

AES（Advanced Encryption Standard）是一种广泛使用的对称密钥加密算法，由美国国家标准技术研究所（NIST）制定。AES算法使用密钥对数据进行加密和解密，同一密钥用于加密和解密过程。AES支持三种不同的密钥长度：128位、192位和256位。

pycryptodome模块安装

首先，你需要安装pycryptodome模块。你可以使用pip来安装：
bash 下面是一个简单的Python代码示例，展示了如何使用`pycryptodome`模块中的`AES`类进行数据加密和解密：python

AES密钥（16字节，即128位）

待加密的明文（需要是16字节的倍数，如果不是则进行填充）

初始化AES加密器

加密

初始化AES解密器（使用相同的密钥）

解密

输出结果

1. 导入必要的模块和函数：

• from Crypto.Cipher import AES：从pycryptodome库中导入AES类，用于创建加密器和解密器。
• from Crypto.Util.Padding import pad, unpad：导入填充和去填充函数，因为AES算法要求输入数据是块大小的整数倍（对于AES，块大小是16字节）。
• from Crypto.Random import get_random_bytes：导入一个函数，用于生成随机字节，通常用作加密密钥。
• import os：虽然在这个示例中没有直接使用os模块，但在实际应用中，你可能需要它来读取文件、处理路径等。
  生成AES密钥：
• 使用get_random_bytes(16)生成一个随机的16字节（128位）密钥。在实际应用中，密钥的生成和管理是非常重要的，应该遵循最佳的安全实践。
  准备待加密的明文：
• 定义一个待加密的明文字符串，并将其转换为字节串（使用b""前缀）。
• 由于AES要求输入数据是块大小的整数倍，因此使用pad函数对明文进行填充。填充后的数据长度将是16字节的整数倍。
  初始化AES加密器：
• 使用AES.new()函数创建一个新的AES加密器对象。需要传入密钥和加密模式作为参数。在这个示例中，我们使用了ECB（Electronic Codebook）模式，但请注意，ECB模式在安全性方面存在一些问题，因为它不提供块之间的任何链接。在实际应用中，建议使用更安全的模式，如CBC（Cipher Block Chaining）或CTR（Counter with CBC-MAC）。
  加密：
• 使用加密器的encrypt()方法对填充后的明文进行加密，得到密文。
  初始化AES解密器：
• 与加密过程类似，使用相同的密钥和加密模式（在这种情况下是ECB）创建一个新的AES解密器对象。
  解密：
• 使用解密器的decrypt()方法对密文进行解密，得到解密后的字节串。
• 由于解密后的数据可能包含填充字节，因此使用unpad函数去除这些填充字节。
  输出结果：
• 打印密钥、明文、密文和解密后的文本。注意，密钥以十六进制形式打印，以便更容易阅读。明文和密文也以十六进制