python如何给文件加密

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Python给文件加密可以通过使用加密库如PyCryptodome、Fernet加密方法、生成密钥并安全存储、读取文件内容并加密、将加密后的数据写入新文件中。其中，最常用的方法之一是使用PyCryptodome库，它提供了多种加密算法和工具，可以帮助开发者实现复杂的加密操作。使用PyCryptodome库，你可以轻松地生成密钥、加密文件内容以及解密文件。加密的核心在于生成一个安全的密钥，并且妥善管理这个密钥，以确保只有授权的用户可以访问加密文件。通过正确的加密方法，可以有效保护文件中的敏感信息。

一、PYCRYPTODOME库的介绍和安装

PyCryptodome是一个功能强大的加密库，提供了多种加密算法和工具，可以用于实现文件加密。它是PyCrypto的一个分支，提供了更多的功能和更好的安全性支持。PyCryptodome支持对称加密和非对称加密两种方式，为开发者提供了多种选择。

要使用PyCryptodome库，首先需要安装它。可以通过Python的包管理工具pip进行安装。使用以下命令：

pip install pycryptodome

安装完成后，就可以在Python程序中导入并使用PyCryptodome库来进行加密操作。

二、生成加密密钥

在进行文件加密之前，首先需要生成一个加密密钥。密钥是加密和解密过程中最重要的部分，它决定了加密的强度和安全性。对于对称加密，密钥必须在加密和解密时保持一致。

使用PyCryptodome库，可以轻松地生成一个安全的密钥。以下是一个简单的示例，展示如何生成一个AES加密所需的密钥：

from Crypto.Random import get_random_bytes
生成一个32字节的随机密钥
key = get_random_bytes(32)
print("Generated Key:", key)

生成的密钥需要妥善保存，可以将其存储在安全的位置，确保只有授权用户可以访问。

三、文件加密过程

有了密钥后，就可以开始对文件进行加密。首先，读取文件的内容，然后使用加密算法对其进行加密，最后将加密后的数据写入一个新的文件中。

以下是一个使用AES算法进行文件加密的示例：

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad
import os
def encrypt_file(input_file, output_file, key):
    # 初始化AES加密器
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC)
    # 读取文件内容
    with open(input_file, 'rb') as f:
        file_data = f.read()
    # 对文件内容进行填充，并加密
    ciphered_data = cipher.encrypt(pad(file_data, AES.block_size))
    # 将加密后的数据写入新文件
    with open(output_file, 'wb') as f:
        f.write(cipher.iv)  # 写入初始化向量
        f.write(ciphered_data)
使用示例
input_filename = 'example.txt'
output_filename = 'example_encrypted.txt'
encrypt_file(input_filename, output_filename, key)

在这个示例中，我们使用CBC模式的AES加密算法，并对文件内容进行填充以适应块大小的要求。加密后的数据包括初始化向量（IV）和加密后的内容，这样在解密时可以正确恢复原始数据。

四、文件解密过程

加密文件后，解密文件的过程与加密过程类似，只需要使用相同的密钥和初始化向量即可恢复原始文件内容。

以下是一个解密文件的示例：

from Crypto.Util.Padding import unpad
def decrypt_file(input_file, output_file, key):
    # 读取加密文件内容
    with open(input_file, 'rb') as f:
        iv = f.read(16)  # 读取初始化向量
        ciphered_data = f.read()
    # 初始化AES解密器
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
    # 解密并去除填充
    original_data = unpad(cipher.decrypt(ciphered_data), AES.block_size)
    # 将原始数据写入新文件
    with open(output_file, 'wb') as f:
        f.write(original_data)
使用示例
encrypted_filename = 'example_encrypted.txt'
decrypted_filename = 'example_decrypted.txt'
decrypt_file(encrypted_filename, decrypted_filename, key)

解密时，首先读取加密文件中的初始化向量和加密内容，然后使用AES算法进行解密，并去除填充以恢复原始文件内容。

五、FERNET加密方法

除了PyCryptodome，Fernet也是一种常用的加密方法，它基于对称加密，提供了简单易用的接口。

要使用Fernet进行文件加密，需要安装cryptography库，可以通过pip安装：

pip install cryptography

以下是使用Fernet加密文件的示例：

from cryptography.fernet import Fernet
生成Fernet密钥
fernet_key = Fernet.generate_key()
cipher_suite = Fernet(fernet_key)
加密文件
def encrypt_file_fernet(input_file, output_file):
    with open(input_file, 'rb') as f:
        file_data = f.read()
    encrypted_data = cipher_suite.encrypt(file_data)
    with open(output_file, 'wb') as f:
        f.write(encrypted_data)
解密文件
def decrypt_file_fernet(input_file, output_file):
    with open(input_file, 'rb') as f:
        encrypted_data = f.read()
    decrypted_data = cipher_suite.decrypt(encrypted_data)
    with open(output_file, 'wb') as f:
        f.write(decrypted_data)
使用示例
input_filename = 'example.txt'
encrypted_filename = 'example_fernet_encrypted.txt'
decrypted_filename = 'example_fernet_decrypted.txt'
encrypt_file_fernet(input_filename, encrypted_filename)
decrypt_file_fernet(encrypted_filename, decrypted_filename)