python 實現加密的方法包括：1. 哈希加密使用 md5 和 sha 系列生成數據指紋，推薦 sha-256 或以上版本；2. 對稱加密使用 aes，適合加密大量數據，需注意模式選擇和密鑰保密；3. 非對稱加密使用 rsa，用于身份認證和數字簽名，結合對稱加密提升效率；4. 實際應用建議加 salt 使用慢哈希存儲密碼、注意編碼處理、加強密鑰管理并依賴成熟庫，確保正確設計邏輯以保障系統安全。
加密和解密在數據安全中非常重要，尤其是在網絡通信、用戶密碼存儲等場景下。python 提供了多種方式來實現常見的加密算法，比如 MD5、SHA 系列、AES 和 RSA 等。如果你需要用到這些技術，下面是一些實用的實現方法和注意事項。
一、哈希加密：MD5 和 SHA 系列
哈希算法常用于生成數據的“指紋”，比如用戶密碼不能直接存儲明文，通常會用哈希處理后再保存。
- MD5：速度快但安全性較低，適合校驗數據完整性。
- SHA-1 / SHA-256 / SHA-512：安全性更高，推薦使用 SHA-256 或以上。
import hashlib # MD5 示例 hash_obj = hashlib.md5() hash_obj.update(b"hello world") print(hash_obj.hexdigest()) # SHA256 示例 hash_obj = hashlib.sha256() hash_obj.update(b"hello world") print(hash_obj.hexdigest())
注意：哈希是單向的，不能逆向還原原始內容。如果要驗證密碼是否一致，只能對輸入值重新哈希再比對結果。
二、對稱加密：AES 加密與解密
對稱加密指的是加密和解密使用同一個密鑰，常見的是 AES（高級加密標準），適合加密大量數據。
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Python 中可以使用 pycryptodome 庫來實現：
pip install pycryptodome
示例代碼如下：
from Crypto.Cipher import AES from Crypto.Random import get_random_bytes from Crypto.Util.Padding import pad, unpad key = get_random_bytes(16) # 16字節即AES-128 cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC) data = b"這是一個測試字符串" ct_bytes = cipher.encrypt(pad(data, AES.block_size)) # 解密 cipher_dec = AES.new(key, AES.MODE_CBC, cipher.iv) pt = unpad(cipher_dec.decrypt(ct_bytes), AES.block_size) print(pt)
幾個要點：
- 模式選擇 CBC 或 GCM 更加安全；
- 密鑰必須保密，同時 IV（初始化向量）可以公開，但每次加密應不同；
- 數據長度不是塊大小的整數倍時需要填充。
三、非對稱加密：RSA 加密與簽名
非對稱加密使用公鑰加密、私鑰解密，常用于身份認證和數字簽名。
可以用 cryptography 庫實現：
pip install cryptography
生成密鑰對并加密示例：
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa, padding from cryptography.hazmat.primitives import hashes, serialization private_key = rsa.generate_private_key(public_exponent=65537, key_size=2048) public_key = private_key.public_key() # 公鑰加密 encrypted = public_key.encrypt( b"secret message", padding.OAEP(mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()), algorithm=hashes.SHA256(), label=None) ) # 私鑰解密 decrypted = private_key.decrypt( encrypted, padding.OAEP(mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()), algorithm=hashes.SHA256(), label=None) ) print(decrypted)
常見用途：
- 數字簽名：私鑰簽名，公鑰驗證；
- 安全傳輸：加密小段數據，如對稱密鑰；
- 不適合直接加密大文件，一般結合對稱加密使用。
四、實際應用中的幾個建議
- 密碼存儲不要只靠哈希，應該加上 salt 并使用 PBKDF2、bcrypt 或 scrypt 等慢哈希算法。
- 加密前后數據編碼要注意，比如 UTF-8 編碼和 Base64 處理。
- 密鑰管理很關鍵，特別是對稱加密中密鑰一旦泄露，數據就完全暴露。
- 使用成熟的庫而不是自己造輪子，因為密碼學細節非常容易出錯。
總的來說，Python 實現加密并不難，但真正難點在于如何正確使用這些算法，并確保整體系統的安全性。很多問題不是代碼寫錯了，而是設計邏輯或使用方式不對。基本上就這些，理解原理 + 正確調用庫函數就能滿足大部分需求。
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