AES加密Python解密

AES加密算法是一种对称加密算法，可用于保护敏感数据的安全性。本文将以Python为例，对AES加密和解密进行详细阐述。

一、AES加密原理

AES（Advanced Encryption Standard）是一种广泛使用的对称加密算法，其安全性强于之前的DES算法。AES加密过程包括以下几个步骤：

1. 密钥扩展（Key Expansion）：根据用户提供的密钥生成多个轮密钥。

2. 初始轮（Initial Round）：将明文与初始轮密钥进行异或操作。

3. 轮（Rounds）：通过多次迭代的轮函数，执行替换（SubBytes）、置换（ShiftRows）、混淆（MixColumns）和轮密钥加（AddRoundKey）操作。

4. 最后一轮（Final Round）：与其他轮不同的是，最后一轮没有混淆（MixColumns）操作。

5. 密文生成（Cipher Generation）：将最后一轮的结果与最终密钥进行异或操作，生成最终的密文。

二、AES加密Python示例代码

from Crypto.Cipher import AES
import base64

def aes_encrypt(plain_text, key):
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
    cipher_text = cipher.encrypt(plain_text)
    return base64.b64encode(cipher_text)

key = b'1234567890abcdef'
plain_text = b'Hello, World!'
encrypted_text = aes_encrypt(plain_text, key)
print("Encrypted Text:", encrypted_text.decode())

三、AES解密原理

AES解密过程是AES加密过程的逆向过程，主要分为以下几个步骤：

1. 密钥扩展（Key Expansion）：与加密过程一样，根据用户提供的密钥生成多个轮密钥。

2. 解密初始轮（Inverse Initial Round）：将密文与最终密钥进行异或操作。

3. 解密轮（Inverse Rounds）：通过多次迭代的逆向轮函数，执行逆向替换（Inverse SubBytes）、逆向置换（Inverse ShiftRows）、逆向混淆（Inverse MixColumns）和轮密钥加（AddRoundKey）操作。

4. 解密最后一轮（Inverse Final Round）：与其他轮不同的是，解密最后一轮没有逆向混淆（Inverse MixColumns）操作。

5. 明文生成（Plain Text Generation）：将解密最后一轮的结果与初始轮密钥进行异或操作，生成最终的明文。

四、AES解密Python示例代码

from Crypto.Cipher import AES
import base64

def aes_decrypt(cipher_text, key):
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
    decrypted_text = cipher.decrypt(base64.b64decode(cipher_text))
    return decrypted_text.rstrip(b'\0').decode()

key = b'1234567890abcdef'
encrypted_text = b'GC5m19F6tghLR4LS8UPfAg=='
decrypted_text = aes_decrypt(encrypted_text, key)
print("Decrypted Text:", decrypted_text)

五、总结

AES加密和解密是保护敏感数据安全的重要手段之一。通过使用Python中的Crypto库，我们可以轻松实现AES加密和解密功能。在实际应用中，确保密钥的安全性和正确的使用方式是至关重要的。