3 对称加密和非对称加密

1. 对称加密

所谓对称加密就是加密和解密用的是同一个秘钥. 也称为共享密钥加密算法，是一种将明文加密成密文的加密算法。其特点是加密和解密使用相同的密钥，也就是说，密钥是公开的，双方通过协商得到同一个密钥，然后使用该密钥对明文进行加密和解密操作。
对称加密算法的优点是算法简单、加密解密速度快，适合对大量数据进行加密操作，而且加密强度较高，保密性较好。常用的对称加密算法有DES、3DES、AES、RC4等。

(1) AES

是目前最广泛应用的对称加密算法之一，其密钥长度可以是128位、192位或256位，比DES和3DES更安全可靠，而且加密解密速度较快，被广泛应用于各种领域的数据加密保护中。

加密：
"""
长度
    16: *AES-128*
    24: *AES-192*
    32: *AES-256*
MODE 加密模式. 
    常见的ECB, CBC
    ECB：是一种基础的加密方式，密文被分割成分组长度相等的块（不足补齐），然后单独一个个加密，一个个输出组成密文。
    CBC：是一种循环模式，前一个分组的密文和当前分组的明文异或或操作后再加密，这样做的目的是增强破解难度。
    CFB/OFB：实际上是一种反馈模式，目的也是增强破解的难度。
    FCB和CBC的加密结果是不一样的，两者的模式不同，而且CBC会在第一个密码块运算时加入一个初始化向量。
"""
from Crypto.Cipher import AES
aes = AES.new(b"alexissbalexissb", mode=AES.MODE_CBC, IV=b"0102030405060708")
data = "我吃饭了"
data_bs = data.encode("utf-8")
# 需要加密的数据必须是16的倍数
# 填充规则: 缺少数据量的个数 * chr(缺少数据量个数)
pad_len = 16 - len(data_bs) % 16
data_bs += (pad_len * chr(pad_len)).encode("utf-8")
bs = aes.encrypt(data_bs)
print(bs)
 
解密：
from Crypto.Cipher import AES
aes = AES.new(b"alexissbalexissb", mode=AES.MODE_CBC, IV=b"0102030405060708")
# 密文
bs = b'\xf6z\x0f;G\xdcB,\xccl\xf9\x17qS\x93\x0e'
result = aes.decrypt(bs)  # 解密
print(result.decode("utf-8"))

(2) DES

是一种比较常见的对称加密算法，它采用64位密钥对数据进行加密，加密和解密使用相同的密钥。但是由于其密钥长度较短，易受到暴力破解等攻击方式的影响，现在已经不再安全。
3DES是在DES基础上发展而来的一种加密算法，使用三个不同的密钥对数据进行三次加密，提高了密码强度，但是加密解密速度较慢。

加密：
from Crypto.Cipher import DES
# key: 8个字节
des = DES.new(b"alexissb", mode=DES.MODE_CBC, IV=b"01020304")
data = "我要吃饭".encode("utf-8")
# # 需要加密的数据必须是16的倍数
# # 填充规则: 缺少数据量的个数 * chr(缺少数据量个数)
pad_len = 8 - len(data) % 8
data += (pad_len * chr(pad_len)).encode("utf-8")
bs = des.encrypt(data)
print(bs)
 
解密：
des = DES.new(key=b'alexissb', mode=DES.MODE_CBC, IV=b"01020304")
data = b'6HX\xfa\xb2R\xa8\r\xa3\xed\xbd\x00\xdb}\xb0\xb9'
result = des.decrypt(data)
print(result.decode("utf-8"))

2. 非对称加密

非对称加密. 加密和解密的秘钥不是同一个秘钥. 这里需要两把钥匙. 一个公钥, 一个私钥. 公钥发送给客户端. 发送端用公钥对数据进行加密. 再发送给接收端, 接收端使用私钥来对数据解密. 由于私钥只存放在接受端这边. 所以即使数据被截获了. 也是无法进行解密的.

(1) RSA

创建公钥和私钥：

from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5
from Crypto import Random
import base64
 
# 随机
gen_random = Random.new
# 生成秘钥
rsakey = RSA.generate(1024)
with open("rsa.public.pem", mode="wb") as f:
    f.write(rsakey.publickey().exportKey())
with open("rsa.private.pem", mode="wb") as f:
    f.write(rsakey.exportKey())
 
加密：
data = "我要吃饭了"
with open("rsa.public.pem", mode="r") as f:
    pk = f.read()
    rsa_pk = RSA.importKey(pk)
    rsa = PKCS1_v1_5.new(rsa_pk)
    result = rsa.encrypt(data.encode("utf-8"))
    # 处理成b64方便传输
    b64_result = base64.b64encode(result).decode("utf-8")
    print(b64_result)
    
解密：
data = "e/spTGg3roda+iqLK4e2bckNMSgXSNosOVLtWN+ArgaIDgYONPIU9i0rIeTj0ywwXnTIPU734EIoKRFQsLmPpJK4Htte+QlcgRFbuj/hCW1uWiB3mCbyU3ZHKo/Y9UjYMuMfk+H6m8OWHtr+tWjiinMNURQpxbsTiT/1cfifWo4="
with open("rsa.private.pem", mode="r") as f:
    prikey = f.read()
    rsa_pk = RSA.importKey(prikey)
    rsa = PKCS1_v1_5.new(rsa_pk)
    result = rsa.decrypt(base64.b64decode(data), gen_random)
    print(result.decode("utf-8"))