1. 常见的信息安全加密算法
1.1. 对称加密算法：
- AES（Advanced Encryption Standard）：对称密钥加密算法，被广泛使用且安全可靠。
- DES（Data Encryption Standard）：对称密钥加密算法，已被AES取代，但仍有一些应用中使用。
- 3DES（Triple Data Encryption Standard）：DES的增强版本，通过多次迭代DES算法来提高安全性。
1.2. 非对称加密算法：
- RSA（Rivest-Shamir-Adleman）：非对称密钥加密算法，用于数据加密和数字签名。
- ECC（Elliptic Curve Cryptography）：基于椭圆曲线的非对称加密算法，具有相同安全级别下更短的密钥长度，适用于资源受限的环境。
- DSA（Digital Signature Algorithm）：一种用于数字签名的非对称加密算法。
1.3. 哈希函数：
- SHA-256（Secure Hash Algorithm 256-bit）：SHA-2系列中的一种常用哈希函数，生成256位散列值。
- MD5（Message Digest Algorithm 5）：较早的哈希算法，但由于其容易受到碰撞攻击的影响，现在主要用于校验文件完整性而不是安全目的。
1.4. 消息认证码（MAC）：
- HMAC（Keyed-Hash Message Authentication Code）：结合哈希函数和密钥的消息认证码算法，用于验证消息的完整性和真实性。
这些是一些常见的加密算法，它们在保护数据的机密性、完整性和真实性方面发挥重要作用。选择适当的加密算法取决于具体的安全需求、性能要求和可用资源。在实际应用中，通常会组合使用多个加密算法来实现更强大的安全性。
2.加密算法Python库源码实例
2.1. AES对称加密算法（使用cryptography库）
from cryptography.fernet import Fernet
# 生成密钥
key = Fernet.generate_key()
# 创建加密器
cipher = Fernet(key)
# 加密数据
data = b"Hello, world!"
encrypted_data = cipher.encrypt(data)
# 解密数据
decrypted_data = cipher.decrypt(encrypted_data)
2.2. DES对称加密算法（使用pycryptodome库）
from Crypto.Cipher import DES
# 生成密钥（长度必须为8字节）
key = b"secretkey"
# 创建加密器
cipher = DES.new(key, DES.MODE_ECB)
# 加密数据（长度必须为8字节的倍数）
data = b"Hello, world!"
padded_data = data + b"\x00" * (8 - (len(data) % 8)) # 填充数据
encrypted_data = cipher.encrypt(padded_data)
# 解密数据
decrypted_data = cipher.decrypt(encrypted_data).rstrip(b"\x00") # 去除填充数据
2.3. Triple DES对称加密算法（使用pycryptodome库）
from Crypto.Cipher import DES3
# 生成密钥
key = b"0123456789abcdef01234567"
# 创建加密器
cipher = DES3.new(key, DES3.MODE_ECB)
# 加密数据
data = b"Hello, world!"
encrypted_data = cipher.encrypt(data)
# 解密数据
decrypted_data = cipher.decrypt(encrypted_data)
2.4 RSA非对称加密算法（使用cryptography库）
from cryptography.hazmat.primitives import serialization, hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa, padding
# 生成RSA密钥对
private_key = rsa.generate_private_key(
public_exponent=65537,
key_size=2048
)
public_key = private_key.public_key()
# 加密数据
data = b"Hello, world!"
encrypted_data = public_key.encrypt(
data,
padding.OAEP(
mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
algorithm=hashes.SHA256(),
label=None
)
)
# 解密数据
decrypted_data = private_key.decrypt(
encrypted_data,
padding.OAEP(
mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
algorithm=hashes.SHA256(),
label=None
)
)
2.5. ECC非对称加密算法（使用cryptography库）
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import ec
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
# 生成ECC密钥对
private_key = ec.generate_private_key(
ec.SECP256R1(), # 可替换为其他的椭圆曲线参数
default_backend()
)
public_key = private_key.public_key()
# 加密数据
data = b"Hello, world!"
encrypted_data = public_key.encrypt(
data,
ec.ECIES(
ec.ECDH(),
default_backend()
)
)
# 解密数据
decrypted_data = private_key.decrypt(
encrypted_data,
ec.ECIES(
ec.ECDH(),
default_backend()
)
)
2.6 DSA非对称加密算法（使用cryptography库）
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import dsa
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
# 生成DSA密钥对
private_key = dsa.generate_private_key(
key_size=1024,
backend=default_backend()
)
public_key = private_key.public_key()
# 加密数据（签名）
data = b"Hello, world!"
signature = private_key.sign(data, dsa.HASH_SHA256)
# 解密数据（验证签名）
try:
public_key.verify(signature, data, dsa.HASH_SHA256)
valid_signature = True
except InvalidSignature:
valid_signature = False
2.7. SHA-256哈希函数（使用内置hashlib库）
import hashlib
# 计算哈希值
data = b"Hello, world!"
hash_object = hashlib.sha256(data)
hash_value = hash_object.hexdigest()
2.8. HMAC消息认证码（使用内置hmac库）
import hmac
# 计算HMAC
data = b"Hello, world!"
key = b"secret_key"
hmac_value = hmac.new(key, data, hashlib.sha256).digest()
这些示例代码使用了Python中的一些常见加密库和函数来实现对应的加密算法。这些示例代码仅用于演示目的，实际使用时应该根据具体需求进行适当的调整和错误处理。此外，为了确保安全性，请确保在使用加密算法时使用足够强度的密钥和合适的参数配置。
