cryptography，一個(gè)神奇的 Python 庫！
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大家好，今天為大家分享一個(gè)神奇的 Python 庫 - cryptography。
Github地址：https://github.com/pyca/cryptography
在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代，信息安全越來越受到重視。數(shù)據(jù)加密是保護(hù)數(shù)據(jù)安全的重要手段之一，而Python的cryptography庫提供了豐富的功能來支持各種加密算法和協(xié)議。本文將深入探討cryptography庫的各個(gè)方面，包括其基本概念、常見用法、高級(jí)特性、安全性考慮以及示例代碼。
什么是cryptography庫？cryptography是一個(gè)用于Python的密碼學(xué)工具包，它提供了安全的密碼學(xué)算法和協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，用于加密、解密、簽名、驗(yàn)證等操作。cryptography庫致力于提供簡(jiǎn)單、易用且高度安全的API接口，使得開發(fā)人員能夠輕松地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密和安全通信。
安裝cryptography庫在開始使用cryptography之前，需要先安裝它。
可以使用pip來安裝cryptography：
pip install cryptography安裝完成后，就可以開始使用cryptography庫了。
基本功能1. 對(duì)稱加密cryptography庫支持常見的對(duì)稱加密算法，比如AES、DES等。
下面是一個(gè)使用AES對(duì)稱加密算法加密和解密數(shù)據(jù)的示例：
from cryptography.fernet import Fernet
# 生成密鑰
key = Fernet.generate_key()
# 創(chuàng)建加密器
cipher = Fernet(key)
# 加密數(shù)據(jù)
encrypted_data = cipher.encrypt(b"Hello, World!")
# 解密數(shù)據(jù)
decrypted_data = cipher.decrypt(encrypted_data)
print(decrypted_data.decode())cryptography庫還支持非對(duì)稱加密算法，比如RSA。
下面是一個(gè)使用RSA非對(duì)稱加密算法加密和解密數(shù)據(jù)的示例：
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import serialization, rsa
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
# 生成RSA密鑰對(duì)
private_key = rsa.generate_private_key(
public_exponent=65537,
key_size=2048,
backend=default_backend()
)
public_key = private_key.public_key()
# 加密數(shù)據(jù)
encrypted_data = public_key.encrypt(
b"Hello, World!",
padding.OAEP(
mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
algorithm=hashes.SHA256(),
label=None
)
)
# 解密數(shù)據(jù)
decrypted_data = private_key.decrypt(
encrypted_data,
padding.OAEP(
mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
algorithm=hashes.SHA256(),
label=None
)
)
print(decrypted_data.decode())cryptography庫提供了密鑰派生功能，用于從密碼或者密碼哈希中派生密鑰。這在密碼學(xué)中是一個(gè)非常重要的功能，可以幫助開發(fā)人員生成安全的密鑰。
from cryptography.hazmat.primitives.kdf.pbkdf2 import PBKDF2HMAC
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
# 密碼
password = b"password"
# 鹽
salt = b"salt"
# 創(chuàng)建PBKDF2HMAC對(duì)象
kdf = PBKDF2HMAC(
algorithm=hashes.SHA256(),
length=32,
salt=salt,
iterations=100000,
backend=default_backend()
)
# 派生密鑰
key = kdf.derive(password)cryptography庫支持?jǐn)?shù)字簽名功能，用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名和驗(yàn)證。這在保證數(shù)據(jù)完整性和驗(yàn)證數(shù)據(jù)來源方面非常有用。
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
# 使用私鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名
signature = private_key.sign(
data,
padding.PSS(
mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
),
hashes.SHA256()
)
# 使用公鑰驗(yàn)證簽名
public_key.verify(
signature,
data,
padding.PSS(
mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
),
hashes.SHA256()
)在許多應(yīng)用程序中，數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可能包含敏感信息，比如用戶密碼、個(gè)人信息等。使用cryptography庫可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，確保數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)和傳輸過程中不被泄露。
from cryptography.fernet import Fernet
# 生成數(shù)據(jù)庫加密密鑰
key = Fernet.generate_key()
# 創(chuàng)建加密器
cipher = Fernet(key)
# 加密敏感數(shù)據(jù)
encrypted_data = cipher.encrypt(b"user_password")
# 將加密后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中
# ...在文件存儲(chǔ)和傳輸過程中，文件的內(nèi)容可能包含敏感信息，比如密鑰文件、配置文件等。使用cryptography庫可以對(duì)這些文件進(jìn)行加密，確保文件內(nèi)容在存儲(chǔ)和傳輸過程中不被泄露。
from cryptography.fernet import Fernet
# 生成文件加密密鑰
key = Fernet.generate_key()
# 創(chuàng)建加密器
cipher = Fernet(key)
# 加密文件內(nèi)容
with open("config.txt", "rb") as file:
file_content = file.read()
encrypted_content = cipher.encrypt(file_content)
# 將加密后的內(nèi)容寫入文件
with open("config_encrypted.txt", "wb") as encrypted_file:
encrypted_file.write(encrypted_content)在網(wǎng)絡(luò)通信過程中，數(shù)據(jù)傳輸可能會(huì)受到竊聽和篡改的威脅。使用cryptography庫可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被竊聽和篡改。
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
# 加載公鑰和私鑰
with open("public_key.pem", "rb") as key_file:
public_key = serialization.load_pem_public_key(
key_file.read(),
backend=default_backend()
)
with open("private_key.pem", "rb") as key_file:
private_key = serialization.load_pem_private_key(
key_file.read(),
password=None,
backend=default_backend()
)
# 加密數(shù)據(jù)
encrypted_data = public_key.encrypt(
b"Sensitive data",
padding.OAEP(
mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
algorithm=hashes.SHA256(),
label=None
)
)
# 解密數(shù)據(jù)
decrypted_data = private_key.decrypt(
encrypted_data,
padding.OAEP(
mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
algorithm=hashes.SHA256(),
label=None
)
)數(shù)字簽名是一種用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性和真實(shí)性的技術(shù)。使用cryptography庫可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名和驗(yàn)證，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過程中不被篡改和偽造。
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
# 使用私鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名
signature = private_key.sign(
data,
padding.PSS(
mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
),
hashes.SHA256()
)
# 使用公鑰驗(yàn)證簽名
public_key.verify(
signature,
data,
padding.PSS(
mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
),
hashes.SHA256()
)通過本文，深入了解了cryptography庫的基本概念、常見用法、高級(jí)特性、安全性考慮以及應(yīng)用場(chǎng)景，并提供了詳細(xì)的示例代碼。cryptography庫是一個(gè)功能強(qiáng)大且安全可靠的密碼學(xué)工具包，可以幫助開發(fā)人員實(shí)現(xiàn)各種加密、解密、簽名、驗(yàn)證等操作，保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性和完整性。希望本文能夠幫助大家更好地了解和應(yīng)用cryptography庫，在數(shù)據(jù)安全方面取得更好的成果！
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