Cryptography With Python 简明教程

Symmetric and Asymmetric Cryptography

在本章中，让我们详细讨论对称和非对称密码术。

Symmetric Cryptography

在此类型中，加密和解密过程使用相同的密钥。它也被称为 secret key cryptography 。对称密码术的主要功能如下：

  1. 它更简单且速度更快。

  2. 这两个当事方以安全的方式交换密钥。

Drawback

对称密码术的主要缺点是，如果密钥泄漏给入侵者，则消息可以被轻松地更改，这被视为风险因素。

Data Encryption Standard (DES)

最流行的对称密钥算法是数据加密标准 (DES)，且 Python 包含一个软件包，该软件包包括 DES 算法背后的逻辑。

Installation

Python 中安装 DES 包 pyDES 的命令为：

pip install pyDES
pydes

DES 算法的简单程序实现如下：

import pyDes

data = "DES Algorithm Implementation"
k = pyDes.des("DESCRYPT", pyDes.CBC, "\0\0\0\0\0\0\0\0", pad=None, padmode=pyDes.PAD_PKCS5)
d = k.encrypt(data)

print "Encrypted: %r" % d
print "Decrypted: %r" % k.decrypt(d)
assert k.decrypt(d) == data

它调用变量 padmode ，它获取所有 DES 算法实现所需的包，并以特定方式执行加密和解密。

Output

以下为上述代码运行后的输出：

des algorithm

Asymmetric Cryptography

它也被称为 public key cryptography. 。它的工作方式与对称加密相反。这意味着它需要两个密钥：一个用于加密，另一个用于解密。公钥用于加密，而私钥用于解密。

Drawback

  1. 由于密钥的长度，它导致加密速度较低。

  2. Key management is crucial.

以下 Python 程序代码演示了如何使用 RSA 算法和实现执行非对称加密：

from Crypto import Random
from Crypto.PublicKey import RSA
import base64

def generate_keys():
   # key length must be a multiple of 256 and >= 1024
   modulus_length = 256*4
   privatekey = RSA.generate(modulus_length, Random.new().read)
   publickey = privatekey.publickey()
   return privatekey, publickey

def encrypt_message(a_message , publickey):
   encrypted_msg = publickey.encrypt(a_message, 32)[0]
   encoded_encrypted_msg = base64.b64encode(encrypted_msg)
   return encoded_encrypted_msg

def decrypt_message(encoded_encrypted_msg, privatekey):
   decoded_encrypted_msg = base64.b64decode(encoded_encrypted_msg)
   decoded_decrypted_msg = privatekey.decrypt(decoded_encrypted_msg)
   return decoded_decrypted_msg

a_message = "This is the illustration of RSA algorithm of asymmetric cryptography"
privatekey , publickey = generate_keys()
encrypted_msg = encrypt_message(a_message , publickey)
decrypted_msg = decrypt_message(encrypted_msg, privatekey)

print "%s - (%d)" % (privatekey.exportKey() , len(privatekey.exportKey()))
print "%s - (%d)" % (publickey.exportKey() , len(publickey.exportKey()))
print " Original content: %s - (%d)" % (a_message, len(a_message))
print "Encrypted message: %s - (%d)" % (encrypted_msg, len(encrypted_msg))
print "Decrypted message: %s - (%d)" % (decrypted_msg, len(decrypted_msg))

Output

当您执行上述代码时，可以找到以下输出：

rsa