基于python实现文件加密功能

下面我将详细讲解“基于python实现文件加密功能”的完整攻略。

前提条件

在实现文件加密功能前，需要提前了解以下知识点：

• Python基础知识
• 文件的读写操作
• 密码学相关知识

实现过程

1. 生成密钥

要实现文件加密的功能，首先需要生成密钥。在这里，我们采用AES对称加密算法，并使用pycryptodome库来实现。

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

def generate_key(password):
    key = password.encode('utf-8')
    key = AES.new(key, AES.MODE_EAX).generate_key()
    return base64.b64encode(key).decode('utf-8')

在这段代码中，首先传入一个密码，将其编码成utf-8格式的字节流，并使用AES的MODE_EAX模式生成一个密钥。最后，使用base64库将密钥编码成可读的字符串格式返回。

2. 加密文件

有了密钥之后，就可以对文件进行加密了。在这里，我们采用AES的MODE_CBC模式，对文件进行加密。具体实现如下：

def encrypt_file(key, source_file_path, destination_file_path):
    iv = Random.new().read(AES.block_size)
    cipher = AES.new(key.encode('utf-8'), AES.MODE_CBC, iv)

    with open(source_file_path, 'rb') as source_file:
        with open(destination_file_path, 'wb') as dest_file:
            dest_file.write(iv)
            while True:
                chunk = source_file.read(1024 * AES.block_size)
                if len(chunk) == 0:
                    break
                elif len(chunk) % AES.block_size != 0:
                    chunk += b' ' * (AES.block_size - len(chunk) % AES.block_size)
                dest_file.write(cipher.encrypt(chunk))

在这段代码中，首先使用Random库生成一个初始向量(iv)，然后使用AES的MODE_CBC模式创建一个加密器(cipher)。接着，打开源文件和目标文件，分别读取和写入文件。在写入目标文件时，先写入初始向量，然后对文件进行分块，每个块1024个AES.block_size的大小，在块最后补齐空格，最后用cipher对块进行加密，再写入目标文件。

3. 解密文件

加密文件后，如果要查看文件内容，需要先对文件进行解密。具体实现如下：

def decrypt_file(key, encrypted_file_path, output_file_path):
    with open(encrypted_file_path, 'rb') as source_file:
        iv = source_file.read(AES.block_size)
        cipher = AES.new(key.encode('utf-8'), AES.MODE_CBC, iv)

        with open(output_file_path, 'wb') as output_file:
            while True:
                chunk = source_file.read(1024 * AES.block_size)
                if len(chunk) == 0:
                    break
                output_file.write(cipher.decrypt(chunk))

在这段代码中，首先读取加密文件的初始向量(iv)，然后使用AES的MODE_CBC模式创建一个解密器(cipher)。接着，打开加密文件和输出文件，分别读取和写入文件。在读取加密文件时，先读取初始向量，然后对文件进行分块，每个块1024个AES.block_size的大小，每个块使用cipher进行解密，最后写入输出文件。

示例

下面，提供两个示例，一个是对文件进行加密，另一个是对加密文件进行解密。

示例1：对文件进行加密

假设要加密的文件是一张图片，图片文件路径为'./test.jpg'，加密后的文件路径为'./encrypted.jpg'，输入密码为'123456'。

key = generate_key('123456')
encrypt_file(key, './test.jpg', './encrypted.jpg')

运行上述代码后，会在当前目录下生成加密文件'encrypted.jpg'。

示例2：对加密文件进行解密

假设要解密的文件是第一个示例中生成的加密文件，加密文件路径为'./encrypted.jpg'，解密后的文件路径为'./decrypted.jpg'，输入密码为'123456'。

key = generate_key('123456')
decrypt_file(key, './encrypted.jpg', './decrypted.jpg')

运行上述代码后，会在当前目录下生成解密文件'decrypted.jpg'。