使用python加密主机文件几种方法实现

来源：jb51　　时间：2023/2/10 9:17:49　　对本文有异议

数据加密是一种保护数据安全的技术，通过对数据进行编码，使得未经授权的用户无法读取或改动数据。

加密是通过使用加密算法和密钥实现的。加密算法是一种特定的算法，可以将数据编码成不可读的形式，密钥是一串字符串，用于控制加密和解密的过程。加密后的数据只能使用对应的密钥解密。

加密在保护数据的安全性方面非常重要，尤其是在互联网和移动设备环境中，用户的隐私数据容易遭到黑客的攻击。加密技术不仅可以保护数据的隐私，还可以保护数据的完整性，确保数据不被篡改。

在企业环境中，数据加密也被广泛应用于保护公司数据的安全。从合同到秘密文件，加密技术可以保护公司数据不被未经授权的人员查看。

总的来说，数据加密是一种重要的保护数据安全的技术，对于任何用户和企业都非常重要。

要求：利用python对某个目录的全部文件进行加密，密钥由用户的输入的字符串经过变化而生成，封装为一个函数，输入参数有目录路径和用户输入的字符串。

以下是使用 Python 实现的一种简单的文件加密方案：

import os
import hashlib
 
def encrypt_directory(directory, password):
? ? for root, dirs, files in os.walk(directory):
? ? ? ? for file in files:
? ? ? ? ? ? path = os.path.join(root, file)
? ? ? ? ? ? with open(path, 'rb') as f:
? ? ? ? ? ? ? ? data = f.read()
? ? ? ? ? ? key = hashlib.sha256(password.encode()).hexdigest()
? ? ? ? ? ? encrypted_data = bytearray(x ^ ord(key[i % len(key)]) for i, x in enumerate(data))
? ? ? ? ? ? with open(path, 'wb') as f:
? ? ? ? ? ? ? ? f.write(encrypted_data)

该函数接收两个参数：目录路径和用户输入的字符串。它通过使用 os.walk 对目录下的每个文件进行加密，并将加密后的数据写回文件。加密使用了异或操作，密钥是对用户输入的字符串进行 SHA-256 哈希的十六进制字符串。

以下是对上面的加密函数的对应解密函数：

scssCopy code
def decrypt_directory(directory, password):
    for root, dirs, files in os.walk(directory):
        for file in files:
            path = os.path.join(root, file)
            with open(path, 'rb') as f:
                encrypted_data = f.read()
            key = hashlib.sha256(password.encode()).hexdigest()
            data = bytearray(x ^ ord(key[i % len(key)]) for i, x in enumerate(encrypted_data))
            with open(path, 'wb') as f:
                f.write(data)

该函数与上面的加密函数类似，但是它读入加密后的文件，并使用相同的密钥对数据进行异或操作，以获得原始文件。

将上述代码更换加密算法，使用AES加密，代码如下：

import os
import hashlib
from Crypto.Cipher import AES
 
def encrypt_directory(directory, password):
? ? # 计算密钥
? ? key = hashlib.sha256(password.encode()).digest()[:16]
? ? for root, dirs, files in os.walk(directory):
? ? ? ? for file in files:
? ? ? ? ? ? path = os.path.join(root, file)
? ? ? ? ? ? # 读取文件
? ? ? ? ? ? with open(path, 'rb') as f:
? ? ? ? ? ? ? ? data = f.read()
? ? ? ? ? ? # 对数据进行补位
? ? ? ? ? ? padding_length = 16 - len(data) % 16
? ? ? ? ? ? data += bytes([padding_length] * padding_length)
? ? ? ? ? ? # 初始化加密器
? ? ? ? ? ? cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
? ? ? ? ? ? # 加密数据
? ? ? ? ? ? encrypted_data = cipher.encrypt(data)
? ? ? ? ? ? # 将加密后的数据写回文件
? ? ? ? ? ? with open(path, 'wb') as f:
? ? ? ? ? ? ? ? f.write(encrypted_data)
 
def decrypt_directory(directory, password):
? ? # 计算密钥
? ? key = hashlib.sha256(password.encode()).digest()[:16]
? ? for root, dirs, files in os.walk(directory):
? ? ? ? for file in files:
? ? ? ? ? ? path = os.path.join(root, file)
? ? ? ? ? ? # 读取文件
? ? ? ? ? ? with open(path, 'rb') as f:
? ? ? ? ? ? ? ? encrypted_data = f.read()
? ? ? ? ? ? # 初始化解密器
? ? ? ? ? ? cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
? ? ? ? ? ? # 解密数据
? ? ? ? ? ? data = cipher.decrypt(encrypted_data)
? ? ? ? ? ? # 删除补位数据
? ? ? ? ? ? padding_length = data[-1]
? ? ? ? ? ? data = data[:-padding_length]
? ? ? ? ? ? # 将解密后的数据写回文件
? ? ? ? ? ? with open(path, 'wb') as f:
? ? ? ? ? ? ? ? f.write(data)

注：上面的代码仅供参考，不建议在生产环境中使用。AES ECB 模式并不是很安全，应该使用其他模式。

或者使用非对称加密：

这里使用RSA加密算法实现数据的加密解密：

import os
import rsa
 
def encrypt_file(file_path, public_key_file):
? ? """使用RSA算法加密文件
? ??
? ? 参数：
? ? file_path: 需要加密的文件路径
? ? public_key_file: 公钥文件路径
? ??
? ? 返回值：
? ? 无
? ? """
? ? # 读取文件内容
? ? with open(file_path, "rb") as file:
? ? ? ? file_content = file.read()
? ? # 读取公钥
? ? with open(public_key_file, "rb") as key_file:
? ? ? ? public_key = rsa.PublicKey.load_pkcs1(key_file.read())
? ? # 加密文件内容
? ? encrypted_content = rsa.encrypt(file_content, public_key)
? ? # 将加密后的内容写入文件
? ? with open(file_path, "wb") as file:
? ? ? ? file.write(encrypted_content)
 
def decrypt_file(file_path, private_key_file, password):
? ? """使用RSA算法解密文件
? ??
? ? 参数：
? ? file_path: 需要解密的文件路径
? ? private_key_file: 私钥文件路径
? ? password: 私钥文件密码
? ??
? ? 返回值：
? ? 无
? ? """
? ? # 读取文件内容
? ? with open(file_path, "rb") as file:
? ? ? ? encrypted_content = file.read()
? ? # 读取私钥
? ? with open(private_key_file, "rb") as key_file:
? ? ? ? private_key = rsa.PrivateKey.load_pkcs1(key_file.read(), password)
? ? # 解密文件内容
? ? file_content = rsa.decrypt(encrypted_content, private_key)
? ? # 将解密后的内容写入文件
? ? with open(file_path, "wb") as file:
? ? ? ? file.write(file_content)