基于基于python实现文件加密功能实现文件加密功能
主要介绍了基于python实现文件加密功能,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定
的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
这篇文章主要介绍了基于python实现文件加密功能,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参
考学习价值,需要的朋友可以参考下
生活中,有时候我们需要对一些重要的文件进行加密,Python 提供了诸如 hashlib,base64 等便于使用的加密库。
但对于日常学习而言,我们可以借助异或操作,实现一个简单的文件加密程序,从而强化自身的编程能力。
基础知识基础知识
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。
from secrets import token_bytes
def random_key(length):
key = token_bytes(nbytes=length)
key_int = int.from_bytes(key, 'big')
return key_int
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。
def encrypt(raw):
raw_bytes = raw.encode()
raw_int = int.from_bytes(raw_bytes, 'big')
key_int = random_key(len(raw_bytes))
return raw_int ^ key_int, key_int
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
评论5