Обычно нам часто необходимо передавать данные, а передачу некоторой конфиденциальной информации необходимо шифровать, чтобы предотвратить утечку данных.

Например, передача имени, номера мобильного телефона, идентификационного номера (называемого тремя элементами) и т. д.

Теперь мы хотим протестировать сторонние данные. Нам нужно предоставить три элемента другой стороне, и другая сторона отправит нам соответствующие метки.

В настоящее время три элемента должны быть зашифрованы, и разные сторонние учреждения предъявляют разные требования к методам шифрования, и данные должны предоставляться в соответствии с требованиями учреждения.

В этой статье рассматриваются распространенные методы шифрования для тестирования сторонних данных. Независимо от того, какой из них нужен организации, его можно быстро внедрить.

1. Распространенные методы шифрования в Python

1. Хэш-шифрование: например MD5, SHA1, SHA256 и т. д. Этот способ шифрования преобразует необработанные данные (обычно строку) в хэш-значение фиксированной длины. Это односторонний процесс,т. е. как только данные хешируются,Его невозможно «расшифровать» обратно в исходные данные.
2. Симметричное шифрование：нравитьсяAES、ДЕС и т. д. Этот способ шифрования использует один и тот же ключ как для шифрования, так и для дешифрования.
3. Нет Симметричное шифрование：нравитьсяRSA、DSAждать。Этот видшифрованиеспособ использования пары ключей,один для шифрования,Другой используется для расшифровки. в целом,Один из них — открытый ключ,Можно поделиться публично,Другой - закрытый ключ,Требуется конфиденциальность.
4. Кодировка Base64：строго говоря,Base64 не является алгоритмом шифрования.,Это скорее способ кодирования. но,Поскольку он преобразует информацию в строку, которая выглядит как случайные символы,Поэтому иногда его используют просто как «шифрование».

В этой статье рассказывается о шифровании MD5, SHA256 и AES, обычно используемом при тестировании сторонних данных.

2. Инсталляционный пакет

Для шифрования AES необходимо установить пакет pycryptodome. Откройте cmd, и оператор установки будет выглядеть следующим образом:

pip install pycryptodome  -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

Если установка прошла успешно, отобразится следующее:

3. Реализация различных методов шифрования.

1  Создайте данные трех элементов
首先Создайте данные трех элементов(чистая фантастика)тест,具体代码нравиться下：
2   MD5шифрование по трем элементам
Затем MD5шифрование по трем элементам,代码нравиться下：
import hashlib as hb

method = 'md5'
column_list = ['Имя', 'Идентификационный номер', 'Номер телефона']
df = date.copy()
for i in column_list:
    if method == 'md5':
        df[i + '_MD5'] = df[i].map(lambda x: hb.md5(str(x).encode('utf-8')).hexdigest())
    if method == 'sha256':
        df[i + '_SHA256'] = df[i].map(lambda x:hb.sha256(str(x).encode('utf-8')).hexdigest())
df
Среди них заполняем нужный метод в методе и выбираем md5.
Заполните поле columns_list столбцами в поле данных, которые вы хотите использовать методом шифрования.
Получите результат:

Из результатов мы знаем, что во фрейм данных был добавлен новый столбец, соответствующий шифрованию. 3 Шифрование SHA256 из трех элементов Затем выполните шифрование SHA256 для трех элементов. Код выглядит следующим образом: импортировать hashlib как hb метод = 'sha256' columns_list = ['Имя', 'Идентификационный номер', 'Номер мобильного телефона'] дф = дата.копия() для меня в списке_столбцов: если метод == 'md5': df[i + '_MD5'] = df[i].map(lambda x: hb.md5(str(x).encode('utf-8')).hexdigest()) если метод == 'sha256': df[i + '_SHA256'] = df[i].map(lambda x:hb.sha256(str(x).encode('utf-8')).hexdigest()) дф Укажите метод, который вы хотите зашифровать, и выберите sha256. Заполните columns_list столбцами в фрейме данных, которые вы хотите зашифровать, используя метод метода. Получите результат:

Из результатов мы знаем, что в кадр данных был добавлен новый столбец, соответствующий шифрованию, а длина данных больше, чем шифрование MD5. Согласно статистике данных установлено, что длина шифрования MD5 равна 32, а длина шифрования SHA256 — 64. 4 Шифрование AES по трем факторам Наиболее часто используемые режимы шифрования AES — это режим ECB и режим CBC. Разница между ними заключается в том, что ECB не требует смещения iv, а CBC — требует. 1.Шифрование режима ECB, код следующий: from Crypto.Cipher import AES password = b'1234567812345678' text = b'abcdefghijklmnop' aes = AES.new(password, AES.MODE_ECB) en_text = aes.encrypt(text) print("Личный текст:",en_text) den_text = aes.decrypt(en_text) print("обычный текст:",den_text) пароль: ключ, b означает преобразование пароля в байтовый тип. текст: Содержимое, которое необходимо зашифровать. aes: создайте объект aes и укажите режим шифрования ECB. aes.encrypt: зашифровать текст. aes.decrypt: Расшифровать зашифрованный контент. Получите результат: зашифрованный текст：b"^\x14\xf4nfb)\x10\xbf\xe9\xa9\xec'r\x85&" Обычный текст: b'abcdefghijklmnop' Здесь следует отметить два момента, вы можете проверить их самостоятельно. Примечание 1: Ключ должен быть байтовым типом данных размером 16 байт или кратным 16 байтам. Примечание 2. Простой текст должен представлять собой байтовые данные размером 16 байт или кратно 16 байтам. Если он меньше 16 байт, его необходимо заполнить. 2.Шифрование режима CBC, код следующий: from Crypto.Cipher import AES password = b'1234567812345678' iv = b'1234567812345678' text = b'abcdefghijklmnop' aes = AES.new(password, AES.MODE_CBC, iv) en_text = aes.encrypt(text) print("Личный текст:",en_text) aes = AES.new(password,AES.MODE_CBC, iv) den_text = aes.decrypt(en_text) print("обычный текст:",den_text) пароль: ключ, b означает преобразование пароля в байтовый тип. iv: смещение. текст: Содержимое, которое необходимо зашифровать. aes.encrypt: зашифровать текст. aes.decrypt: Расшифровать зашифрованный контент. Получите результат: Зашифрованный текст: b't\xe6\xbfy\xef\xd7\x83\x11G\x95\x9d_\xcd\xab\xc7\xf8' Обычный текст: b'abcdefghijklmnop' 3. Выполните шифрование AES на трех элементах. Сначала определите функцию шифрования, код выглядит следующим образом: from Crypto.Cipher import AES import base64 import binascii # класс данных class MData(): def __init__(self, data = b"",characterSet='utf-8'): # данные должны быть байтами self.data = data self.characterSet = characterSet def saveData(self,FileName): with open(FileName,'wb') as f: f.write(self.data) def fromString(self,data): self.data = data.encode(self.characterSet) return self.data def fromBase64(self,data): self.data = base64.b64decode(data.encode(self.characterSet)) return self.data def fromHexStr(self,data): self.data = binascii.a2b_hex(data) return self.data def toString(self): return self.data.decode(self.characterSet) def toBase64(self): return base64.b64encode(self.data).decode() def toHexStr(self): return binascii.b2a_hex(self.data).decode() def toBytes(self): return self.data def __str__(self): try: return self.toString() except Exception: return self.toBase64() ### Класс инкапсуляции class AEScryptor(): def __init__(self,key,mode,iv = '',paddingMode= "NoPadding",characterSet ="utf-8"): ''' Создайте объект AES key: Секретный ключ, байтовые данные mode: Есть только два режима использования: AES.MODE_CBC, AES.MODE_ECB iv: смещение iv, байтовые данные paddingMode: Режим заполнения, по умолчанию NoPadding, Необязательный NoPadding, ZeroPadding, PKCS5Padding, PKCS7Padding characterSet: Кодировка набора символов ''' self.key = key self.mode = mode self.iv = iv self.characterSet = characterSet self.paddingMode = paddingMode self.data = "" def __ZeroPadding(self,data): data += b'\x00' while len(data) % 16 != 0: data += b'\x00' return data def __StripZeroPadding(self,data): data = data[:-1] while len(data) % 16 != 0: data = data.rstrip(b'\x00') if data[-1] != b"\x00": break return data def __PKCS5_7Padding(self,data): needSize = 16-len(data) % 16 if needSize == 0: needSize = 16 return data + needSize.to_bytes(1,'little')*needSize def __StripPKCS5_7Padding(self,data): paddingSize = data[-1] return data.rstrip(paddingSize.to_bytes(1,'little')) def __paddingData(self,data): if self.paddingMode == "NoPadding": if len(data) % 16 == 0: return data else: return self.__ZeroPadding(data) elif self.paddingMode == "ZeroPadding": return self.__ZeroPadding(data) elif self.paddingMode == "PKCS5Padding" or self.paddingMode == "PKCS7Padding": return self.__PKCS5_7Padding(data) else: print("Заполнение не поддерживается") def __stripPaddingData(self,data): if self.paddingMode == "NoPadding": return self.__StripZeroPadding(data) elif self.paddingMode == "ZeroPadding": return self.__StripZeroPadding(data) elif self.paddingMode == "PKCS5Padding" or self.paddingMode == "PKCS7Padding": return self.__StripPKCS5_7Padding(data) else: print("Заполнение не поддерживается") def setCharacterSet(self,characterSet): ''' настраивать Кодировка набора символов characterSet: Кодировка набора символов ''' self.characterSet = characterSet def setPaddingMode(self,mode): ''' Установить режим заполнения mode: Необязательный NoPadding, ZeroPadding, PKCS5Padding, PKCS7Padding ''' self.paddingMode = mode def decryptFromBase64(self,entext): ''' Дешифрование AES из кодировки строк в кодировке Base64 entext: класс данныхформаstr ''' mData = MData(characterSet=self.characterSet) self.data = mData.fromBase64(entext) return self.__decrypt() def decryptFromHexStr(self,entext): ''' Дешифрование AES из строкового кодирования в формате hexstr entext: класс данныхформаstr ''' mData = MData(characterSet=self.characterSet) self.data = mData.fromHexStr(entext) return self.__decrypt() def decryptFromString(self,entext): ''' Расшифровка AES из строки entext: класс данныхформаstr ''' mData = MData(characterSet=self.characterSet) self.data = mData.fromString(entext) return self.__decrypt() def decryptFromBytes(self,entext): ''' Расшифровка AES из двоичного кода entext: класс данныхформаbytes ''' self.data = entext return self.__decrypt() def encryptFromString(self,data): ''' AES-шифрование строк data: быть строкой шифрования, класс данныхформа为str ''' self.data = data.encode(self.characterSet) return self.__encrypt() def __encrypt(self): if self.mode == AES.MODE_CBC: aes = AES.new(self.key,self.mode,self.iv) elif self.mode == AES.MODE_ECB: aes = AES.new(self.key,self.mode) else: print("Этот режим не поддерживается") return data = self.__paddingData(self.data) enData = aes.encrypt(data) return MData(enData) def __decrypt(self): if self.mode == AES.MODE_CBC: aes = AES.new(self.key,self.mode,self.iv) elif self.mode == AES.MODE_ECB: aes = AES.new(self.key,self.mode) else: print("Этот режим не поддерживается") return data = aes.decrypt(self.data) mData = MData(self.__stripPaddingData(data),characterSet=self.characterSet) return mData Затем вызовите функцию для шифрования трех элементов. Код выглядит следующим образом: password = b"1234567812345678" iv = b'1111111122222222' aes = AEScryptor(password, AES.MODE_CBC, iv, paddingMode= "ZeroPadding", characterSet='utf-8') df = date.copy() def str_ase(wd): wd = wd rData = aes.encryptFromString(wd) return rData.toBase64() df['name_ase'] = df['name'].apply(str_ase) df['ID номер_ase'] = df['ID номер'].apply(str_ase) df['Номер мобильного телефона_ase'] = df['Номер мобильного телефона'].apply(str_ase) df Пароль: Ключ, можно изменить самостоятельно. iv: смещение. str aes: функция, выполняющая шифрование символов AES. Получите результат:

Можно обнаружить, что, как и в MD5 и SHA256, в конце добавляется столбец шифрования AES. Наконец, тест заключается в расшифровке зашифрованного имени AES, чтобы проверить, соответствует ли оно обычному тексту. Код выглядит следующим образом: rData = aes.decryptFromBase64(df['name_ase'][0]) print("обычный текст:",rData) Получите результат: Простой текст: Ян Ми Можно обнаружить, что результаты согласуются.

На этом этапе была объяснена реализация шифрования трех элементов в Python.

В этой статье рассматриваются функции Python, и она постоянно обновляется. . .

Эта статья включает интересные случаи из Python и постоянно обновляется. . .

В этой статье рассказывается об анализе данных и построении графиков на Python, и она постоянно обновляется. . .

В этой статье рассматривается построение модели управления рисками (принцип + реализация Python) и она постоянно обновляется. . .