Python加密相關技術

在如今互聯網時代，信息安全越發受到重視。本文主要介紹使用Python實現加密相關技術，保證信息傳輸的安全性。

一、加密算法概述

加密算法是指將一段明文轉化為一段無法理解的密文，使其只有掌握相應秘鑰的人才能解密的一種技術。目前比較流行的加密算法有MD5、SHA-1、DES、AES等。

二、MD5和SHA-1算法

MD5算法和SHA-1算法是目前比較流行的兩種Hash算法。

MD5算法的原理是將任意長度的輸入（明文）通過四輪的循環運算，最終輸出一個長度為128位的哈希值，通常用32位十六進制數表示。MD5算法的弊端是容易被碰撞攻擊破解。

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類似，其通過循環運算輸出一個160位哈希值，通常用40位十六進制數表示。不同的是，SHA-1算法更為安全，更難被碰撞攻擊破解，但因其計算複雜度較高而被逐漸淘汰。

import hashlib

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

三、對稱加密算法

對稱加密算法即使用相同的秘鑰進行加密和解密的算法。目前比較流行的對稱加密算法有DES、3DES、AES等。

AES算法是目前比較安全的對稱加密算法，其加密過程需要一個秘鑰和明文，輸出密文。解密過程需要秘鑰和密文，輸出明文。AES算法有三種密鑰長度：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函數實現AES算法的加密過程，傳入key（秘鑰）、iv（初始向量）和明文；aes_decrypt函數實現AES算法的解密過程，傳入key（秘鑰）、iv（初始向量）和密文。其中，需要使用Crypto模塊的Cipher類和base64模塊。