python知识点100篇系列 (6)-一次性密码加密文件

加密原理

一次性密码（One-time password）。原理非常简单，加密的过程就是明文和密钥（key）进行异或，得到密文，而解密的过程就是密文和密钥（key）异或，得到明文。

这里面最重要的概念是异或操作；

什么是异或：

异或，是一个数学运算符,英文为exclusive OR，缩写为xor，应用于逻辑运算。异或也叫半加运算，其运算法则相当于不带进位的二进制加法。

异或的运算法则如下：

• 1、真异或假其结果为真；
• 2、假异或真其结果为真；
• 3、假异或假其结果为假；
• 4、真异或真其结果为假。

总结就是：

如果a、b两个值不相同，则异或结果为1。如果a、b两个值相同，异或结果为0。

加密实现

• 读取文件信息，获取文件长度

toBeEncryptedFile = open(file, 'rb').read()
size = len(toBeEncryptedFile)

• 生成与文件等长的随机密钥

 p_key = os.urandom(size)
 with open(file.split('.')[0] + '.key', 'wb') as key:
        key.write(p_Key)

• 两个文件进行异或操作，生成新文件

encryptedFile = bytes (a ^ b for (a, b) in zip(toBeEncryptedFile, otpKey))
    with open(file, 'wb') as encrypted:
        encrypted.write(encryptedFile)

• 文件加密完成，生成了新的加密文件和加密密钥；密钥保存到自己手里，加密文件就可以传给其他人了；
• 只需要大概10 行代码，就可以使用 Python 100% 安全地加密自己的手里文件，然后可以放心的发送给别人了；
• 如果要看原始文件，解密即可

上面加密文件的操作，只用到了os模块，非常简单；而且：

• 密钥是真正随机的
• 密钥长度与信息长度相同
• 密钥基本不会重复

解密文件

解密文件只需要获取加密文件和密钥文件，再次进行异或操作，就可以解密成原来的文件了；

def decryption(file, p_Key):
    encryptedFile = open(file, 'rb').read()
    otpKey = open(p_Key, 'rb').read()
    decryptedFile = bytes (a ^ b for (a, b) in zip(encryptedFile, otpKey))
    with open(file, 'wb') as decrypted:
        decrypted.write(decryptedFile)