python对称加密怎样实现认证

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小樊

2024-10-26 19:12:20

栏目: 编程语言

在Python中，实现对称加密并添加认证（即消息完整性检查）通常涉及以下步骤：

选择一个对称加密算法，如AES（高级加密标准）。
生成一个随机的密钥，并使用该密钥加密消息。
使用一个消息认证码（MAC）或数字签名算法来生成认证标签。这可以确保消息在传输过程中未被篡改。
将加密后的消息和认证标签一起发送给接收方。
接收方使用相同的密钥和算法来解密消息并验证认证标签。

以下是一个使用pycryptodome库实现AES对称加密和HMAC认证的示例：

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

# 生成随机密钥
key = get_random_bytes(16)  # AES-128需要16字节密钥

# 加密消息
message = b"Hello, world!"
cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC)
ct_bytes = cipher.encrypt(pad(message, AES.block_size))
iv = base64.b64encode(cipher.iv).decode('utf-8')
ct = base64.b64encode(ct_bytes).decode('utf-8')

# 生成HMAC认证标签
hmac = HMAC.new(key, digestmod=hashlib.sha256)
hmac.update(ct_bytes)
auth_tag = base64.b64encode(hmac.digest()).decode('utf-8')

# 发送加密消息和认证标签
print("Encrypted message:", ct)
print("IV:", iv)
print("Authentication tag:", auth_tag)

# 接收方使用相同的密钥和算法来解密消息并验证认证标签
# 假设接收方已知iv和auth_tag
received_ct = base64.b64decode(ct)
received_iv = base64.b64decode(iv)
received_auth_tag = base64.b64decode(auth_tag)

cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, received_iv)
pt = unpad(cipher.decrypt(received_ct), AES.block_size)

hmac = HMAC.new(key, digestmod=hashlib.sha256)
hmac.update(received_ct)
calculated_auth_tag = base64.b64encode(hmac.digest()).decode('utf-8')

if calculated_auth_tag == received_auth_tag:
    print("Message integrity verified.")
    print("Decrypted message:", pt.decode('utf-8'))
else:
    print("Message integrity check failed.")

请注意，这个示例仅用于演示目的。在实际应用中，您可能需要考虑更多的安全因素，如密钥交换、加密模式的选择、填充方案等。同时，确保在实际部署中使用安全的通信协议，如TLS/SSL。

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