python怎么加解密

在计算机科学与技术领域，加解密技术扮演着至关重要的角色，Python作为一种广泛应用的编程语言，拥有丰富的库和工具，使得加解密操作变得简便高效，本文将介绍Python中常见的加解密方法及其应用场景。

对称加密是一种加解密双方使用相同密钥的加密方式，Python中，常用的对称加密算法有AES、DES和3DES等，以AES为例，可以通过pycryptodome库实现AES加密和解密，安装库并导入相关模块：

!pip install pycryptodome
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Random import get_random_bytes
from Crypto.Util.Padding import pad, unpad

接着，创建加密密钥、初始化向量，并执行加密和解密操作：

key = get_random_bytes(16)  # AES密钥长度可以是16, 24或32字节
iv = get_random_bytes(16)   # 初始化向量长度与加密块大小相同，AES为16字节
cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC)
plaintext = b"Hello, World!"
padded_plaintext = pad(plaintext, AES.block_size)
ciphertext = cipher.encrypt(padded_plaintext)
decipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
unpadded_plaintext = unpad(decipher.decrypt(ciphertext), AES.block_size)

非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥，常用的非对称加密算法有RSA、DSA和ECC等，Python中，可以使用cryptography库实现RSA加密和解密，安装库并导入相关模块：

!pip install cryptography
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding

生成密钥对、执行加密和解密操作：

private_key = rsa.generate_private_key(public_exponent=65537, key_size=2048)
public_key = private_key.public_key()
cipher = rsa.Cipher(public_key)
ciphertext = cipher.encrypt(plaintext, padding.OAEP(
    mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
    algorithm=hashes.SHA256(),
    label=None
))
decipher = rsa.Cipher(private_key)
unpadded_plaintext = decipher.decrypt(ciphertext, padding.OAEP(
    mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
    algorithm=hashes.SHA256(),
    label=None
))

哈希函数是将任意长度的输入数据映射为固定长度的输出，Python中，可以使用hashlib库实现哈希计算：

import hashlib
message = "Hello, World!"
hash_object = hashlib.sha256(message.encode())
hex_dig = hash_object.hexdigest()

常见问题与解答：

Q1: 如何选择合适的加密算法？

A1: 根据数据敏感性、安全性需求和性能要求来选择，对称加密适用于加密大量数据，而非对称加密适用于加密小量数据或传输密钥。

Q2: 如何保护密钥不被泄露？

A2: 对称加密的密钥应通过安全方式传输和存储，非对称加密的私钥应妥善保管，公钥可公开。

Q3: 哈希函数有哪些应用场景？

A3: 哈希函数常用于数据完整性校验、数字签名、密码存储等场景。