如何使用Python实现软件加密功能

发布时间:2021-10-08 09:54:30 作者:小新
来源:亿速云 阅读:280

这篇文章主要为大家展示了“如何使用Python实现软件加密功能”,内容简而易懂,条理清晰,希望能够帮助大家解决疑惑,下面让小编带领大家一起研究并学习一下“如何使用Python实现软件加密功能”这篇文章吧。

基础知识

在 Python 中异或操作符为:^,也可以记作 XOR。按位异或的意思是:相同值异或为 0,不同值异或为 1。具体来讲,有四种可能:0 ^ 0 = 0,0 ^ 1 = 1, 1 ^ 0 = 1, 1 ^ 1 = 0。我们还可总结出规律(A 为 0 或 1):0 和 A 异或为 A本身;1 和 A 异或为 A 反。

让我们想看看一位二进制数满足的性质:

一位二进制数与自身的异或值为 0

b ^ b = 0

异或操作满足交换律

a ^ b ^ c = a ^ (b ^ c) = (a ^ b) ^ c

0 与 a 的异或为 a

(a ^ b) ^ b = a ^ (b ^ b) = a ^ 0 = a

易知,对任意长二进制数都满足上述性质。

原理

通过了解异或操作的性质,加密原理就非常清晰了。

加密操作:

首先将文件转换成二进制数,再生成与该二进制数等长的随机密钥,将二进制数与密钥进行异或操作,得到加密后的二进制数。

解密操作:

将加密后的二进制程序与密钥进行异或操作,就得到原二进制数,最后将原二进制数恢复成文本文件

生成随机密钥:

secrets 库是 Python 3.6 引入的伪随机数模块,适合生成随机密钥。token_bytes 函数接受一个 int 参数,用于指定随机字节串的长度。int.from_bytes 把字节串转换为 int,也就是我们需要的二进制数。

加密单元:

encrypt 函数接受一个 str 对象,返回元组 (int, int)。通过 encode 方法,我们将字符串编码成字节串。int.from_bytes 函数将字节串转换为 int 对象。最后对二进制对象和随机密钥进行异或操作,就得到了加密文本。

解密单元:

decrypt 接受两个 int 对象,分别为加密文本和随机密钥。首先对两者进行异或操作,计算解密出来的 int 对象所占比特数。decrypted.bit_length 函数得到的是二进制数的位数,除以 8 可以得到所占比特大小。为了防止,1 ~ 7 位的二进制数整除 8 得到 0,所以要加上 7,然后再进行整除 8 的操作。使用 int.to_bytes 函数将解密之后的 int 的对象转换成 bytes 对象。最后通过 decode 方法,将字节串转换成字符串。

利用上述函数,我们可以很轻松对文本文件进行加密、解密操作。

加密文本文件

path 为待加密文件的地址,如果不指定密钥地址,则在该目录下新建目录和文件。

解密文件

执行完加密、解密文件操作,得到的解密文件与原文件相同

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