Hi，大家好。我們在接口自動化測試項目中，有時候需要一些加密。今天給大伙介紹Python/ target=_blank class=infotextkey>Python實現各種 加密 ，接口加解密再也不愁。

目錄

一、項目加解密需求分析

六、Python加密庫PyCryptodome

一、項目加解密需求分析

1、網絡數據傳輸面臨的問題

私信小編01即可獲取大量Python學習資源

網絡安全涉及很多方面，而網絡數據的安全傳輸通常會面臨以下幾方面的威脅。

• 數據竊聽與機密性：怎樣保證數據不會因為被截獲或竊聽而暴露？
• 數據篡改與完整性：怎樣保證數據不會被惡意篡改？
• 身份冒充與身份驗證：怎樣保證數據交互雙方的身份沒有被冒充？

2、解決方案

針對網絡數據安全問題，可以用以下幾種數據加密方式來解決（每種數據加密方式有多種不同的算法實現）：

3、Python加密模塊

主要用到以下幾個模塊：

4、字符串和Bytes互相轉化

我們所說的加密方式，都是對二進制編碼的格式進行加密的，對應到Python中，則是我們的Bytes。所以當我們在Python中進行加密操作的時候，要確保我們操作的是Bytes，否則就會報錯。將字符串和Bytes互相轉換可以使用encode()和decode()方法。

(1) 使用encode()編碼

encode()：str對象的方法，用于將字符串轉換為二進制數據（即bytes），也稱為“編碼”。

輸出結果：

原字符: ITester軟件測試小棧
字符轉換成二進制: b'ITesterxc8xedxbcxfexb2xe2xcaxd4xd0xa1xd5xbb'

(2) 使用decode()解碼

decode()：bytes對象的方法，用于將二進制數據轉換為字符串，也稱為“解碼”。

在設置解碼采用的字符編碼時，需要與編碼時采用的字符編碼一致。使用decode()方法時，同樣不會修改原字符串。

二、Base64加密

1、簡介

Base64是密碼學的基石，用64個字符來表示任意二進制數據的方法。可以將任意的二進制數據進行Base64編碼。所有的數據都能被編碼為并只用65個字符就能表示的文本文件（ 65字符：A~Z a~z 0~9 + / = ）。

2、編碼原理

1.將所有字符轉化為ASCII碼。

2.將ASCII碼轉化為8位二進制 。

3.將二進制3個歸成一組(不足3個在后邊補0)共24位，再拆分成4組，每組6位。

4.統一在6位二進制前補兩個0湊足8位。

5.將補0后的二進制轉為十進制。

6.從Base64編碼表獲取十進制對應的Base64編碼。

3、Python中base64的使用

Python內置的base64模塊可以直接進行base64的編解碼 。

輸出結果：

加密前為 ：ITester軟件測試小棧
加密后為：SVRlc3Rlcui9r+S7tua1i+ivleWwj+agiA==

三、MD5加密

1、簡介

MD5加密即message-digest algorithm 5（信息-摘要算法），即信息-摘要算法，可以將一個字符串，或文件，或壓縮包，執行md5后，就可以生成一個固定長度為128bit的串。

2、用途

• 加密注冊用戶的密碼。
• 網站用戶上傳圖片 / 文件后，將MD5值作為文件名。（MD5可以保證唯一性）
• key-value數據庫中使用MD5值作為key。
• 比較兩個文件是否相同。（在下載資源的時候，發現網站提供了MD5值，就是用來檢測文件是否被篡改）

3、 Python中MD5的使用

由于MD5模塊在python3中被移除，在python3中使用hashlib模塊進行md5操作。

(1) 簡單示例

輸出結果：

加密前為 ：ITester軟件測試小棧
加密后為：45dc3931b34133a1ebd17e376884b35b

(2) 登錄接口加密

md5進行用戶登錄網站進行密碼加密的示例：

import socket, struct, json

ip_port = ("127.0.0.1", 8000)
back_log = 5
buffer_size = 1024
tcp_client = socket.socket(socket.AF_.NET, socket.SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)

while True:
    cmd = input(">>>:")
    if not cmd: continue
    # 發送數據
    tcp_client.send(cmd.encode("gbk"))
    # 第一步：先收報頭
    header = tcp_client.recv(4)
    # 第二步：從報頭中解析（header數據的長度）
    header_size = struct.unpack("i", header)
    print('收到報頭長度=', header_size)
    # 第三步：收到報頭解析出對真實數據的描述信息
    header_json = tcp_client.recv(header_size)
    data = json.loads(header_json)
    print('收到報頭內容=', data)
    total_size = data['total_size']

    # 第三步：接收真實的數據
    recv_size = 0
    recv_data = b""
    while recv_size < total_size:
        data = tcp_client.recv(buffer_size)
        recv_data += data
        recv_size = len(recv_data)

    print('接收數據 =', recv_data.decode('gbk', 'ignore'))  # 如果設置為ignore，則會忽略非法字符；

tcp_client.close()  # 關閉

四、sha1加密

1、簡介

SHA1的全稱是Secure Hash Algorithm( 安全哈希算法 ) 。SHA1基于MD5，加密后的數據長度更長，它對長度小于264的輸入，產生長度為160bit的散列值。比MD5多32位,因此，比MD5更加安全，但SHA1的運算速度就比MD5要慢。

2、 Python中Sha1的使用

示例如下：

輸出結果：

加密前為 ：ITester軟件測試小棧
加密后為：e933b46df326c0bb27cf075faf1d05eb92185f13

五、secrets加密

1、簡介

secrets模塊是Python 3.6新增的內置模塊，它可以生成用于管理密碼、賬戶驗證信息、安全令牌和相關秘密信息等數據的密碼強隨機數。總體來講，我們可以通過secrets模塊完成兩種操作：

• 生成安全隨機數；
• 生成一個篤定長度的隨機字符串，可用作令牌和安全URL；

2、 Python中secrets的使用

(1) 生成隨機密碼

生成一個由數字和字母組成的隨機8位密碼：

輸出結果：

I4S8Nn81

(2) 生成包含安全令牌的URL

生成一個用于找回密碼應用場景的，包含一個安全令牌的的臨時URL。

輸出結果：

https://ITester.com/reset=-b81gTnkWHaOyIKqv_EISLD1eHfYz8X5ptgYfhMBnbk

六、Python加密庫PyCryptodome

1、簡介

PyCrypto是 Python 中密碼學方面最有名的第三方軟件包，2012年已停止。幸運的是，該項目的分支PyCrytodome 取代了 PyCrypto。

2、DES加密

(1) 簡介

DES算法為密碼體制中的對稱密碼體制，又被稱為美國數據加密標準。DES是一個分組加密算法，典型的DES以64位為分組對數據加密，加密和解密用的是同一個算法。

(2) 使用

安裝和導入：

安裝：pip install pyDes
導入：from pyDes import des, CBC, PAD_PKCS5

示例：

from pyDes import des, CBC, PAD_PKCS5
import binascii

# 秘鑰
KEY = 'keiHG$93'

def des_encrypt(s):
    """
    DES 加密
    :param s: 原始字符串
    :return: 加密后字符串，16進制
    """
    secret_key = KEY  # 密碼
    iv = secret_key  # 偏移
    # secret_key:加密密鑰，CBC:加密模式，iv:偏移, padmode:填充
    des_obj = des(secret_key, CBC, iv, pad=None, padmode=PAD_PKCS5)
    # 返回為字節
    secret_bytes = des_obj.encrypt(s, padmode=PAD_PKCS5)
    # 返回為16進制
    return binascii.b2a_hex(secret_bytes)


def des_descrypt(s):
    """
    DES 解密
    :param s: 加密后的字符串，16進制
    :return:  解密后的字符串
    """
    secret_key = KEY
    iv = secret_key
    des_obj = des(secret_key, CBC, iv, pad=None, padmode=PAD_PKCS5)
    decrypt_str = des_obj.decrypt(binascii.a2b_hex(s), padmode=PAD_PKCS5)
    return decrypt_str

print(des_encrypt("ITester"))
print(des_descrypt("b248ebd299b31dd1"))

輸出結果：

b'b248ebd299b31dd1'
b'ITester'

3、3DES加密

3DES（或稱為Triple DES）是三重數據加密算法（TDEA，Triple Data Encryption Algorithm）塊密碼的通稱，是DES向AES過渡的加密算法。

4、AES加密

高級加密標準（Advanced Encryption Standard，縮寫：AES），在密碼學中又稱Rijndael加密法。速度快，編碼緊湊。

from Cryptodome.Cipher import AES
from Cryptodome import Random
from binascii import  a2b_hex


data = 'ITester軟件測試小棧'
#密鑰必須為16（AES-128),24,32
key = b'this is a 16 key'

#生成長度等于AES塊大小的不可重復的密鑰向量
iv =Random.new().read(AES.block_size)
print(iv)

#使用key和Iv初始化AES對象
mycipher = AES.new(key,AES.MODE_CFB,iv)
print(mycipher)
cip = mycipher.encrypt(data.encode())

#將iv加到加密的密鑰開頭
ciptext =iv + cip
print(ciptext)

#解密需要 key和iv 生成AES對象,取前16位是iv
mydecrypt = AES.new(key,AES.MODE_CFB,ciptext[:16])

#取后16位是密鑰
decrytext = mydecrypt.decrypt(ciptext[16:])
print(decrytext.decode())

輸出結果：

b'"xcbHzxd1>x08pxddxbcxf3Cx87lxf3xe5'
<Cryptodome.Cipher._mode_cfb.CfbMode object at 0x10df91eb0>
b'"xcbHzxd1>x08pxddxbcxf3Cx87lxf3xe5x0exdcx8fx1bxc0xe5Uxc6xa5'x7f*xa0x8bxa3xebUxefxbcxd7jx05d4x05'
ITester

七、RSA加密

1、簡介

RSA加密算法是一種非對稱加密算法， 使用openssl ，keytools等工具生成一對公私鑰對，使用被公鑰加密的數據可以使用私鑰來解密。

示例：

import rsa

# rsa加密
def rsaEncrypt(str):
    # 生成公鑰、私鑰
    (pubkey, privkey) = rsa.newkeys(512)
    print("公鑰: ", pubkey)
    print("私鑰: ", privkey)
    # 明文編碼格式
    content = str.encode('utf-8')
    # 公鑰加密
    crypto = rsa.encrypt(content, pubkey)
    return (crypto, privkey)

# rsa解密
def rsaDecrypt(str, pk):
    # 私鑰解密
    content = rsa.decrypt(str, pk)
    con = content.decode('utf-8')
    return con

(a, b) = rsaEncrypt("ITester軟件測試小棧")
print('加密后密文：')
print(a)
content = rsaDecrypt(a, b)
print('解密后明文：')
print(content)

輸出結果：

公鑰:  PublicKey(6814529323241172850728335141247508717269277267494229901386594011231139785660903876597435728831384748788754841049799215688731419667333062231824933307206319, 65537)
私鑰:  PrivateKey(6814529323241172850728335141247508717269277267494229901386594011231139785660903876597435728831384748788754841049799215688731419667333062231824933307206319, 65537, 6454447002622527176039652037136241453160399729960737093529936320752579012730277408644466653521211901816393814636252571192738395899494415991466200889769361, 4797673045355672432997022168818242182770881041225501784151212772936794554333725043, 1420382185034032902338315580117109933359732257353521366383139403561669333)
加密后密文：
b'kx81x06x95xbb7x1bx7fxd2xafx97x0f,xfexa5xf3`$>x07x98:x9axcbxbax13xf9xc1x1cx18x193|xe2?xa2sxc71x9axf1xeeVx0c%PBFxddxdbxf3xbfhOxd0xcdx06}Tx18xc5xa82x0b'
解密后明文：
ITester

八、總結

上面講了多種加密方法，我們簡單總結下：

• 數據加密方式大體分為3類：單向加密、對稱加密和公鑰加密（非對稱加密）。
• 這3類加密方式都各自包含不同的加密算法，如單向加密方式中包含MD5、SHA1、SHA256等，這些算法又稱為“哈希算法”或“散列算法”或“數據摘要算法”。
• Python內置的hashlib和hmac只提供了單向加密的各種算法實現，如果要做對稱加密或者公鑰加密操作需要安裝第三方擴展模塊，常用的是pycrypto模塊。另外，hmac允許在使用哈希算法計算數據摘要時使用一個密鑰。
• 隨機數操作可以通過三個模塊來實現，Python內置的random模塊和secrets模塊（Python 3.6中才可用），還可以通過pycrypto模塊中的Crypto.Random子包中的模塊來完成。
• base64只適合編碼小段數據，且不能用于數據加密（算法是公開的，且沒有密鑰，所有人都可以解碼）。
• pycrypto是一個加密算法庫，幾乎所有的加密算法都可以在它里面找到相應的實現模塊。