在Python中实现信息的加解密，我们可以使用多种加密算法，但为了简单起见，这里我将展示如何使用AES（高级加密标准）算法进行信息的加密和解密。AES是一种广泛使用的对称加密算法，意味着加密和解密使用相同的密钥。
为了使用AES算法，我们将使用Python的pycryptodome库，它是PyCrypto的一个分支，提供了更广泛的加密算法支持。如果你还没有安装pycryptodome，你可以通过pip安装它：
bash复制代码 pip install pycryptodome
下面是使用AES算法进行信息加解密的Python代码示例：
from Crypto.Cipher import AES from Crypto.Random import get_random_bytes from Crypto.Util.Padding import pad, unpad from binascii import hexlify, unhexlify class AESCipher: def __init__(self, key=None): """ 初始化AES加密器。如果未提供密钥，则自动生成一个AES-128位密钥。 """ if key is None: self.key = get_random_bytes(16) # AES-128位密钥 else: if len(key) not in [16, 24, 32]: raise ValueError("密钥长度必须是16（AES-128）、24（AES-192）或32（AES-256）字节") self.key = key def encrypt(self, plaintext): """ 加密明文并返回密文的十六进制字符串。 """ # 生成一个随机的初始化向量（IV） iv = get_random_bytes(AES.block_size) # 创建一个AES cipher对象，使用CBC模式 cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_CBC, iv) # 对明文进行填充 padded_data = pad(plaintext.encode('utf-8'), AES.block_size) # 加密 encrypted = cipher.encrypt(padded_data) # 将IV和加密后的数据拼接在一起，但这里我们只返回加密数据的十六进制字符串 # 在实际应用中，你可能需要将IV和加密数据一起存储或传输 return iv.hex() + ':' + encrypted.hex() # 使用冒号分隔IV和加密数据，仅作为示例 def decrypt(self, ciphertext_hex): """ 解密密文的十六进制字符串并返回明文。 """ # 从十六进制字符串中分离出IV和加密后的数据 iv_hex, encrypted_hex = ciphertext_hex.split(':', 1) iv = unhexlify(iv_hex) encrypted_data = unhexlify(encrypted_hex) # 创建一个AES cipher对象，使用相同的IV和密钥 cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_CBC, iv) # 解密 decrypted_padded = cipher.decrypt(encrypted_data) # 去除填充 try: decrypted_text = unpad(decrypted_padded, AES.block_size).decode('utf-8') except ValueError: raise ValueError("解密失败，可能是密钥错误或密文被篡改") return decrypted_text # 使用示例 if __name__ == "__main__": # 自动生成密钥（或你可以提供一个） key = get_random_bytes(16) cipher = AESCipher(key) # 要加密的信息 plaintext = "Hello, this is a secret message!" print(f"原文: {plaintext}") # 加密 ciphertext_hex = cipher.encrypt(plaintext) print(f"密文（十六进制）: {ciphertext_hex}") # 解密 decrypted_text = cipher.decrypt(ciphertext_hex) print(f"解密后的文本: {decrypted_text}")
注意：
- 在这个例子中，我们使用了CBC模式，它需要一个初始化向量（IV）来确保即使相同的明文块也被加密成不同的密文块。IV不需要保密，但必须与密文一起存储或传输，以便解密时能够重新构造相同的加密环境。
- 我们使用了
pad和unpad函数来处理明文，因为AES要求明文长度必须是块大小的整数倍。pad函数会在明文末尾添加必要的填充，而unpad函数则在解密后去除这些填充。 - 密钥（key）是加密和解密的关键，必须保密且随机生成。在示例中，我们使用了
get_random_bytes函数来生成一个随机的密钥，但在实际应用中，你可能需要从一个安全的密钥管理系统中获取密钥。 - 加密后的数据（密文）是二进制数据，因此我们以十六进制字符串的形式打印出来以便于查看。在实际应用中，你可能需要将密文编码为Base64或其他适合传输和存储的格式。
decrypt方法现在接受一个十六进制字符串作为输入，并使用split方法将其拆分为IV和加密数据部分，然后使用unhexlify将它们转换回二进制数据进行解密。- 请注意，由于密钥是随机生成的，并且每次运行程序时都可能不同，因此如果你想要解密之前加密的数据，你需要确保使用相同的密钥。在实际应用中，你应该有一个安全的密钥管理系统来管理密钥的生成、存储和分发。
