Python加密与解密如何实现

在Python中，加密和解密可以通过多种方式实现。这里我将向您展示如何使用cryptography库进行简单的加密和解密操作。cryptography库是一个功能强大的加密库，支持对称加密和非对称加密算法。

首先，确保您已经安装了cryptography库。如果没有，请使用以下命令安装：

pip install cryptography

接下来，我们将使用Fernet对称加密算法进行加密和解密。以下是示例代码：

from cryptography.fernet import Fernet

# 生成密钥
def generate_key():
    return Fernet.generate_key()

# 加密
def encrypt(message, key):
    f = Fernet(key)
    encrypted_message = f.encrypt(message.encode())
    return encrypted_message

# 解密
def decrypt(encrypted_message, key):
    f = Fernet(key)
    decrypted_message = f.decrypt(encrypted_message).decode()
    return decrypted_message

# 示例
key = generate_key()
message = "Hello, World!"

encrypted_message = encrypt(message, key)
print("Encrypted message:", encrypted_message)

decrypted_message = decrypt(encrypted_message, key)
print("Decrypted message:", decrypted_message)

在这个示例中，我们首先生成一个密钥，然后使用该密钥对消息进行加密和解密。请注意，密钥在加密和解密过程中必须保持一致。

除了对称加密，您还可以使用非对称加密算法，如RSA。以下是使用RSA进行加密和解密的示例代码：

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa, padding
from cryptography.hazmat.primitives import serialization, hashes

# 生成RSA密钥对
def generate_rsa_key_pair():
    private_key = rsa.generate_private_key(
        public_exponent=65537,
        key_size=2048,
    )
    public_key = private_key.public_key()
    return private_key, public_key

# 加密
def encrypt_rsa(message, public_key):
    encrypted_message = public_key.encrypt(
        message.encode(),
        padding.OAEP(
            mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
            algorithm=hashes.SHA256(),
            label=None,
        )
    )
    return encrypted_message

# 解密
def decrypt_rsa(encrypted_message, private_key):
    decrypted_message = private_key.decrypt(
        encrypted_message,
        padding.OAEP(
            mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
            algorithm=hashes.SHA256(),
            label=None,
        )
    )
    return decrypted_message.decode()

# 示例
private_key, public_key = generate_rsa_key_pair()
message = "Hello, World!"

encrypted_message = encrypt_rsa(message, public_key)
print("Encrypted message:", encrypted_message)

decrypted_message = decrypt_rsa(encrypted_message, private_key)
print("Decrypted message:", decrypted_message)

在这个示例中，我们首先生成一个RSA密钥对，然后使用公钥进行加密，私钥进行解密。请注意，RSA加密通常用于加密较小的数据，因为加密较大的数据可能会导致性能下降。对于大文件加密，通常建议使用对称加密算法，然后使用RSA加密对称密钥。