python实现AES加密和解密

### Python 实现 AES 加密和解密

为了实现AES加密和解密，在Python中通常会使用`pycryptodome`库。下面展示了一个简单的例子，其中包含了必要的填充函数以及实际的加密和解密逻辑。

#### 安装依赖包
首先需要安装 `pycryptodome` 库，可以利用pip工具完成安装：

pip install pycryptodome

#### 密码填充与移除
由于AES算法要求输入的数据长度必须是特定大小的倍数（通常是16字节），因此当数据不满足条件时就需要对其进行适当填充。这里采用PKCS7作为填充标准[^2]。

from Crypto.Util.Padding import pad, unpad
BLOCK_SIZE = 16  # 对应于AES-128位模式下的块大小
data_to_pad = b'example data'
padded_data = pad(data_to_pad, BLOCK_SIZE)
print(f"Padded Data: {padded_data}")
original_data = unpad(padded_data, BLOCK_SIZE)
print(f"Unpadded Original Data: {original_data.decode()}")

#### 创建加密/解密功能
接下来定义具体的加密和解密方法。这些方法接收明文字符串、密钥以及其他可选参数，并返回相应的处理结果。

from base64 import b64encode, b64decode
from Crypto.Cipher import AES
import hashlib


def generate_key(password):
    """基于给定密码生成固定长度的密钥"""
    sha_signature = hashlib.sha256(password.encode()).digest()
    return sha_signature[:16]


def encrypt_aes(plain_text, password):
    key = generate_key(password)
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC)

    ct_bytes = cipher.encrypt(pad(plain_text.encode('utf-8'), AES.block_size))
    iv = b64encode(cipher.iv).decode('utf-8')
    ciphertext = b64encode(ct_bytes).decode('utf-8')

    result = {'iv': iv, 'ciphertext': ciphertext}
    
    return result


def decrypt_aes(enc_dict, password):
    try:
        key = generate_key(password)
        
        iv = b64decode(enc_dict['iv'])
        ct = b64decode(enc_dict['ciphertext'])

        cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv=iv)
        pt = unpad(cipher.decrypt(ct), AES.block_size).decode('utf-8')

        return pt
    
    except Exception as e:
        print(e)
        raise ValueError("Decryption failed.")

上述代码展示了完整的AES加解密流程，包括但不限于创建随机初始化向量IV、执行加密操作并编码成Base64格式以便传输存储；同样地，在解密端先解析传入的信息再调用相应API恢复原文本[^1]。