Python加密相关技术

在如今互联网时代，信息安全越发受到重视。本文主要介绍使用Python实现加密相关技术，保证信息传输的安全性。

一、加密算法概述

加密算法是指将一段明文转化为一段无法理解的密文，使其只有掌握相应秘钥的人才能解密的一种技术。目前比较流行的加密算法有MD5、SHA-1、DES、AES等。

二、MD5和SHA-1算法

MD5算法和SHA-1算法是目前比较流行的两种Hash算法。

MD5算法的原理是将任意长度的输入（明文）通过四轮的循环运算，最终输出一个长度为128位的哈希值，通常用32位十六进制数表示。MD5算法的弊端是容易被碰撞攻击破解。

import hashlib

def md5_encrypt(string):
    md5 = hashlib.md5()
    md5.update(string.encode(encoding='utf-8'))
    return md5.hexdigest()

SHA-1算法的原理和MD5类似，其通过循环运算输出一个160位哈希值，通常用40位十六进制数表示。不同的是，SHA-1算法更为安全，更难被碰撞攻击破解，但因其计算复杂度较高而被逐渐淘汰。

import hashlib

def sha1_encrypt(string):
    sha1 = hashlib.sha1()
    sha1.update(string.encode(encoding='utf-8'))
    return sha1.hexdigest()

三、对称加密算法

对称加密算法即使用相同的秘钥进行加密和解密的算法。目前比较流行的对称加密算法有DES、3DES、AES等。

AES算法是目前比较安全的对称加密算法，其加密过程需要一个秘钥和明文，输出密文。解密过程需要秘钥和密文，输出明文。AES算法有三种密钥长度：128位、192位和256位。

from Crypto.Cipher import AES
import base64

def aes_encrypt(key, iv, string):
    cipher = AES.new(key.encode(encoding='utf-8'), AES.MODE_CBC, iv.encode(encoding='utf-8'))
    padding_length = 16 - len(string.encode(encoding='utf-8')) % 16
    padding_string = chr(padding_length) * padding_length
    string = string + padding_string
    encrypted_string = cipher.encrypt(string.encode(encoding='utf-8'))
    return base64.b64encode(encrypted_string).decode('utf-8')

def aes_decrypt(key, iv, encrypted_string):
    cipher = AES.new(key.encode(encoding='utf-8'), AES.MODE_CBC, iv.encode(encoding='utf-8'))
    decrypted_string = cipher.decrypt(base64.b64decode(encrypted_string)).decode()
    return decrypted_string.rstrip(chr(ord(decrypted_string[-1])))

aes_encrypt函数实现AES算法的加密过程，传入key（秘钥）、iv（初始向量）和明文；aes_decrypt函数实现AES算法的解密过程，传入key（秘钥）、iv（初始向量）和密文。其中，需要使用Crypto模块的Cipher类和base64模块。