python中使用cryptography库的fernet模块实现文件加密具有简单、安全、高效的优势,1. 优势包括:易用性高,无需掌握底层加密细节;内置aes-128-cbc和hmac-sha256,保障机密性、完整性与真实性;支持时效性令牌,可设置加密数据过期;2. 局限在于:为对称加密,存在密钥分发难题;灵活性低,不支持自定义算法模式;不原生支持大文件流式加密,需手动分块处理;3. 密钥管理建议:避免硬编码,优先使用环境变量、受限权限的密钥文件、操作系统密钥环或云kms服务;4. 其他加密选择:pycryptodome提供更细粒度控制,适合高级需求;gpg/pgp适用于非对称加密场景;哈希函数仅用于校验完整性,不可用于加密。综上,fernet是文件加密的理想起点,适合大多数常规场景,而复杂需求可选用pycryptodome或gpg方案。

用Python实现文件加密,尤其是利用
cryptography
cryptography
要用Python的
cryptography
Fernet
1. 生成并保存密钥: 加密的第一步是生成一个安全的密钥。这个密钥是加密和解密的唯一凭证,它的安全至关重要。
from cryptography.fernet import Fernet
def generate_key():
"""生成一个Fernet密钥并返回"""
key = Fernet.generate_key()
return key
def save_key(key, filename="filekey.key"):
"""将生成的密钥保存到文件中"""
with open(filename, "wb") as key_file:
key_file.write(key)
def load_key(filename="filekey.key"):
"""从文件中加载密钥"""
return open(filename, "rb").read()
# 示例:生成并保存密钥
# key = generate_key()
# save_key(key)
# print(f"密钥已生成并保存到 filekey.key: {key.decode()}")2. 加密文件: 有了密钥之后,就可以用它来加密文件内容了。我们需要读取文件的二进制内容,然后使用
Fernet
from cryptography.fernet import Fernet
import os
def encrypt_file(filepath, key):
"""使用给定的密钥加密文件"""
f = Fernet(key)
with open(filepath, "rb") as file:
original_data = file.read()
encrypted_data = f.encrypt(original_data)
# 将加密后的数据写入新文件,通常会加上.encrypted后缀
encrypted_filepath = filepath + ".encrypted"
with open(encrypted_filepath, "wb") as encrypted_file:
encrypted_file.write(encrypted_data)
print(f"文件 '{filepath}' 已加密为 '{encrypted_filepath}'")
return encrypted_filepath
# 示例:创建一个测试文件并加密
# test_content = b"This is some secret information I want to encrypt."
# with open("my_secret_doc.txt", "wb") as f:
# f.write(test_content)
#
# # 假设你已经通过 load_key() 加载了密钥
# # key = load_key()
# # encrypted_file_path = encrypt_file("my_secret_doc.txt", key)3. 解密文件: 解密过程是加密的逆操作。同样使用同一个密钥,通过
Fernet
from cryptography.fernet import Fernet
def decrypt_file(encrypted_filepath, key):
"""使用给定的密钥解密文件"""
f = Fernet(key)
with open(encrypted_filepath, "rb") as file:
encrypted_data = file.read()
decrypted_data = f.decrypt(encrypted_data)
# 将解密后的数据写入新文件,通常会去掉.encrypted后缀或另存为
original_filepath = encrypted_filepath.replace(".encrypted", ".decrypted")
with open(original_filepath, "wb") as decrypted_file:
decrypted_file.write(decrypted_data)
print(f"文件 '{encrypted_filepath}' 已解密为 '{original_filepath}'")
return original_filepath
# 示例:解密之前加密的文件
# # 假设你已经通过 load_key() 加载了密钥
# # key = load_key()
# # decrypted_file_path = decrypt_file(encrypted_file_path, key)实际操作中,你需要确保密钥的生成、保存和加载逻辑是连贯且安全的。我个人觉得,对于简单场景,把密钥存到一个独立的、受保护的文件里,或者通过环境变量加载,已经是一个不错的开始了。
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说起
cryptography
但话说回来,光说优点不提缺点也不现实,Fernet当然也有它的局限性:
PyCryptodome
总的来说,Fernet是Python文件加密的绝佳起点,尤其适合那些对加密细节不求甚解,只希望快速、安全地实现数据保护的场景。
密钥管理,这绝对是加密中最头疼、也最关键的一环。加密算法再强,密钥不安全,那一切都是白搭。我个人觉得,密钥管理比加密本身更考验技术和经验。
export MY_ENCRYPTION_KEY="your_super_secret_key_here"
chmod 600 filekey.key
keyrings.alt
总结一下,没有绝对安全的密钥管理方案,只有相对更安全的。选择哪种方式,取决于你的应用场景、安全需求以及能投入的资源。对于个人或小型项目,环境变量或受限权限的密钥文件可能就够了;而对于涉及到大量敏感数据或合规性要求的场景,密钥环服务或KMS会是更好的选择。
除了
cryptography
PyCryptodome: 这是Python中一个非常强大且功能全面的加密库,可以说是
cryptography
PyCryptodome
GPG/PGP(通过Python包装器): GPG(GNU Privacy Guard)是PGP(Pretty Good Privacy)的开源实现,它是一个非常成熟和广泛使用的加密工具,主要用于文件加密、签名和电子邮件加密。Python本身没有内置GPG的功能,但有很多第三方库(比如
python-gnupg
哈希函数(Hash Functions): 虽然哈希函数(如SHA256、MD5等)常被提及,但需要明确的是,哈希函数不是加密! 它是一种单向函数,可以将任意长度的数据映射成固定长度的哈希值。这个过程是不可逆的,也就是说,你无法从哈希值还原出原始数据。哈希主要用于数据完整性校验(确保文件在传输或存储过程中没有被篡改)和密码存储(存储密码的哈希值而不是明文)。如果你只是想保护文件不被篡改,哈希是一个好选择;但如果你想让文件内容变得不可读,那就必须用加密。
在我看来,如果你是初学者或者追求快速实现安全加密,
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PyCryptodome
以上就是Python如何实现文件加密?cryptography的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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