安裝pycryptodome

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AES 加密與解密程式碼

以下程式會輸出加密前後的Happy Birthday!

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad, unpad
from Crypto.Random import get_random_bytes
import base64

def aes_encrypt(plain_text, key):
    iv = get_random_bytes(16)  # 生成隨機初始化向量
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)  # 創建加密對象
    encrypted = cipher.encrypt(pad(plain_text.encode('utf-8'), AES.block_size))  # 加密並補位
    return base64.b64encode(iv + encrypted).decode('utf-8')  # 返回加密後的資料（含IV）

def aes_decrypt(encrypted_text, key):
    encrypted_bytes = base64.b64decode(encrypted_text)  # 解碼
    iv = encrypted_bytes[:16]  # 提取IV
    encrypted_data = encrypted_bytes[16:]  # 提取加密資料
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)  # 創建解密對象
    decrypted = unpad(cipher.decrypt(encrypted_data), AES.block_size).decode('utf-8')  # 解密並去補位
    return decrypted

def main():
    key = get_random_bytes(16)  # 128位元密鑰
    plain_text = "Happy Birthday!"  # 要加密的明文
    
    print(f"明文: {plain_text}")
    
    encrypted = aes_encrypt(plain_text, key)  # 加密
    print(f"加密後: {encrypted}")
    
    decrypted = aes_decrypt(encrypted, key)  # 解密
    print(f"解密後: {decrypted}")

if __name__ == "__main__":
    main()

輸出結果:

明文: Happy Birthday!
加密後: iVbUUOO1ybX9pwtf64pynLbQ1vzuKb+47zm9W0+wK1U=
解密後: Happy Birthday!

程式碼說明

• Crypto.Cipher.AES
  用於AES對資料進行加密和解密。
• Crypto.Util.Padding
  在 AES 加密中，明文的長度必須是16字元的整數倍。如果明文不是這個長度，需要進行補位。
  補位（Padding）：將明文擴展到符合 AES 塊大小的長度，通常使用 PKCS7 標準進行補位。
  去補位（Unpadding）：在解密後去除多餘的補位，用來還原原始的明文。
• Crypto.Random.get_random_bytes
  生成安全的隨機位元組，通常用於生成密鑰和初始化向量（IV），防止攻擊者猜測密鑰或 IV，提高加密的安全性。
• base64
  將二進制資料編碼為 ASCII 字串，方便儲存和傳輸。
• 加密函數 aes_encrypt：
  生成隨機的初始化向量（IV），並創建 AES 加密對象，使用 CBC 模式。接下來將明文進行 PKCS7 補位後加密，將 IV 與加密後的資料結合，並進行 base64 編碼。
• 解密函數 aes_decrypt：
  將 base64 編碼的加密資料解碼，分離出 IV 和加密後的資料，創建 AES 解密對象，使用 CBC 模式，接著解密後去除補位，得到原始明文。
• 主函數 main：
  生成一個 128 位元 的隨機密鑰，定義要加密的明文，執行加密並顯示加密後的資料，執行解密並顯示解密後的明文。