如何在Python中实现安全的AES-256加密和解密？

使用 PyCrypto AES-256 加密和解密

要使用 PyCrypto 构建对消息和密钥进行操作的高效加密和解密函数，必须考虑某些因素。

密钥对齐和熵：

确保提供的密钥具有预期长度至关重要。 PyCrypto 建议使用长度为 32 字节的强密钥。为此，请使用 SHA-256 对密钥进行哈希处理，并使用生成的摘要作为加密密钥。

加密模式：

对于 AES 加密，密码块链接 ( CBC）模式是常用的。它通过将连续的密文块与初始化向量 (IV) 相结合来提供额外的安全性。

初始化向量 (IV):

IV 是一个随机值，在加密过程中添加到密文之前。它确保每个加密消息的唯一性，并防止攻击者利用密文中的模式。您可以提供不同的 IV 进行加密和解密，但必须为每个加密操作使用唯一的 IV。

实现：

下面的示例实现结合了这些注意事项:

import base64
import hashlib
from Crypto import Random
from Crypto.Cipher import AES

class AESCipher(object):

    def __init__(self, key):
        self.bs = AES.block_size
        self.key = hashlib.sha256(key.encode()).digest()

    def encrypt(self, raw):
        raw = self._pad(raw)
        iv = Random.new().read(AES.block_size)
        cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_CBC, iv)
        return base64.b64encode(iv + cipher.encrypt(raw.encode()))

    def decrypt(self, enc):
        enc = base64.b64decode(enc)
        iv = enc[:AES.block_size]
        cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_CBC, iv)
        return AESCipher._unpad(cipher.decrypt(enc[AES.block_size:])).decode('utf-8')

    def _pad(self, s):
        return s + (self.bs - len(s) % self.bs) * chr(self.bs - len(s) % self.bs)

    @staticmethod
    def _unpad(s):
        return s[:-ord(s[len(s)-1:])]

此实现确保密钥被安全散列到 32 字节，使用 CBC 模式进行加密，并在加密过程中生成随机 IV。解密函数从密文中恢复 IV 并用它来逆向加密过程。

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