移动开发工程师-移动应用安全性-数据加密技术 (AES_RSA)_RSA加密过程与解密过程.docx

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数据加密技术概览

1加密与解密的基本概念

加密技术是信息安全领域中的一项关键技术，用于保护数据在传输和存储过程中的安全。加密的基本概念涉及将原始数据（明文）转换为不可读的形式（密文），以防止未经授权的访问。这一过程依赖于加密算法和密钥。密钥是用于加密和解密数据的特殊信息，而加密算法则定义了如何使用密钥对数据进行转换。

1.1明文与密文

明文：原始的、未加密的数据。

密文：通过加密算法和密钥转换后的数据，通常不可读。

1.2加密算法

加密算法可以分为两大类：对称加密和非对称加密。

2对称加密与非对称加密的区别

2.1对称加密

对称加密使用相同的密钥进行加密和解密。这意味着发送方和接收方必须共享相同的密钥。对称加密算法通常较快，适用于大量数据的加密，如AES（AdvancedEncryptionStandard）。

2.1.1示例：使用AES进行加密和解密

fromCrypto.CipherimportAES

fromCrypto.Randomimportget_random_bytes

frombase64importb64encode,b64decode

#生成一个随机的16字节密钥

key=get_random_bytes(16)

#创建AES加密器，使用CBC模式

cipher=AES.new(key,AES.MODE_CBC)

#原始数据

data=Hello,World!

#对数据进行填充，使其长度为16的倍数

data=data+(16-len(data)%16)*chr(16-len(data)%16)

#加密数据

ciphertext=cipher.encrypt(data)

#将密文和初始化向量（IV）编码为Base64，便于传输

encoded_ciphertext=b64encode(ciphertext).decode(utf-8)

encoded_iv=b64encode(cipher.iv).decode(utf-8)

#打印编码后的密文和IV

print(EncodedCiphertext:,encoded_ciphertext)

print(EncodedIV:,encoded_iv)

#解密数据

cipher=AES.new(key,AES.MODE_CBC,iv=b64decode(encoded_iv))

plaintext=cipher.decrypt(b64decode(encoded_ciphertext))

#移除填充

plaintext=plaintext[:-ord(plaintext[-1])]

#打印解密后的明文

print(DecryptedPlaintext:,plaintext.decode(utf-8))

2.2非对称加密

非对称加密使用一对密钥：公钥和私钥。公钥可以公开，用于加密数据；私钥必须必威体育官网网址，用于解密数据。这种机制确保了即使公钥被广泛分发，数据的安全性也能得到保障。RSA（Rivest-Shamir-Adleman）是一种常用的非对称加密算法。

2.2.1示例：使用RSA进行加密和解密

fromCrypto.PublicKeyimportRSA

fromCrypto.CipherimportPKCS1_OAEP

importbase64

#生成RSA密钥对

key=RSA.generate(2048)

private_key=key.export_key()

public_key=key.publickey().export_key()

#打印公钥和私钥

print(PrivateKey:,private_key.decode())

print(PublicKey:,public_key.decode())

#使用公钥加密数据

cipher_rsa=PKCS1_OAEP.new(RSA.import_key(public_key))

data=Hello,World!

encrypted_data=cipher_rsa.encrypt(data.encode())

#将加密后的数据编码为Base64

encoded_data=base64.b64encode(encrypted_data).decode(utf-8)

#打印编码后的密文

print(EncodedEncryptedData:,encoded_data)

#使用私钥解密数据

cipher_rsa=PKCS1_O