移动开发工程师-移动应用安全性-数据加密技术 (AES_RSA)_加密算法的性能评估与优化.docx

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数据加密技术概览

1对称加密与非对称加密的区别

在数据加密领域，加密技术主要分为两大类：对称加密和非对称加密。对称加密算法使用同一密钥进行加密和解密，而非对称加密算法则使用一对密钥，即公钥和私钥，其中公钥用于加密，私钥用于解密。

1.1对称加密

对称加密算法因其高效性和速度而广泛应用于大量数据的加密。这类算法包括AES（AdvancedEncryptionStandard，高级加密标准）、DES（DataEncryptionStandard，数据加密标准）等。其中，AES是目前最常用的对称加密算法，它支持128、192和256位的密钥长度，提供了更高的安全性。

1.1.1示例代码：使用Python的cryptography库进行AES加密

fromcryptography.hazmat.primitives.ciphersimportCipher,algorithms,modes

fromcryptography.hazmat.primitivesimportpadding

fromcryptography.hazmat.backendsimportdefault_backend

importos

#生成16字节的随机密钥

key=os.urandom(16)

#创建AES加密器

cipher=Cipher(algorithms.AES(key),modes.ECB(),backend=default_backend())

#创建加密器和解密器

encryptor=cipher.encryptor()

decryptor=cipher.decryptor()

#原始数据

data=bHello,world!

#数据填充

padder=padding.PKCS7(128).padder()

padded_data=padder.update(data)+padder.finalize()

#加密数据

encrypted_data=encryptor.update(padded_data)+encryptor.finalize()

#解密数据

unpadder=padding.PKCS7(128).unpadder()

decrypted_data=decryptor.update(encrypted_data)+decryptor.finalize()

unpadded_data=unpadder.update(decrypted_data)+unpadder.finalize()

print(原始数据:,data)

print(加密数据:,encrypted_data)

print(解密数据:,unpadded_data)

1.2非对称加密

非对称加密算法，如RSA（Rivest-Shamir-Adleman），提供了更高的安全性，因为即使公钥被泄露，数据仍然只能通过私钥解密。然而，非对称加密算法的计算复杂度较高，通常用于加密较小的数据量或用于加密对称加密的密钥。

1.2.1示例代码：使用Python的cryptography库进行RSA加密

fromcryptography.hazmat.primitives.asymmetricimportrsa

fromcryptography.hazmat.primitivesimportserialization

fromcryptography.hazmat.primitives.asymmetricimportpaddingasasymmetric_padding

fromcryptography.hazmat.primitivesimporthashes

fromcryptography.hazmat.backendsimportdefault_backend

#生成RSA密钥对

private_key=rsa.generate_private_key(

public_exponent=65537,

key_size=2048,

backend=default_backend()

)

public_key=private_key.public_key()

#密钥的PEM格式序列化

pem=private_key.private_bytes(

encoding=serialization.Encoding.PEM,

format=serialization.PrivateFormat.PKCS8,