信息加密

??信息加密技術是利用數(shù)學或物理手段，對電子信息在傳輸過程中和存儲體內進行保護，以防止泄漏的技術。 從信息結果來講，加密就是通過密碼算術對數(shù)據(jù)進行轉化，將明文通過密鑰（私鑰）轉換成密文，使之成為沒有正確密鑰任何人都無法讀懂的報文。
??比較著名的公鑰密碼算法有：RSA、EIGamal算法等，其中最有影響的公鑰密碼算法是RSA，從類型上講油分為私鑰加密算法和公鑰加密算法，相比于私鑰加密算法，公鑰加密實現(xiàn)了接收者與發(fā)送者的密鑰互不相同，無法通過其中一個密鑰進行密文破譯，更加具有信息安全性。
??實際情況里，局域網(wǎng)中對于信息安全等級要求沒有那么高，且強調信息傳輸效率，一般采用私鑰加密算法進行實現(xiàn)，以下我們通過python的pycryptodome包的使用方法進行闡述，實現(xiàn)私鑰加密算法。

1. pycryptodome
   pycryptodome是對pycrypto（2013年停止更新）的繼承和發(fā)展，可以實現(xiàn)包括SHA1、MD5在內的多種加密方式，詳細請訪問pycryptodome官網(wǎng)
   • 包安裝

   pip3 install pycryptodome
   

2. 官網(wǎng)使用示例
   • 信息加密
     通過隨機函數(shù)生成密鑰，加密得到cipher.nonce, tag, ciphertext三類信息寫入到文件中，將密鑰寫入文件。實際應用中可以書寫到不同文件中，實現(xiàn)密鑰分發(fā)。

   from Crypto.Cipher import AES
   from Crypto.Random import get_random_bytes
   
   key = get_random_bytes(16)
   cipher = AES.new(key, AES.MODE_EAX)
   ciphertext, tag = cipher.encrypt_and_digest(data)
   
   file_out = open("encrypted.bin", "wb")
   file_key = open("encrypted.key", "wb")
   [ file_out.write(x) for x in (cipher.nonce, tag, ciphertext) ]
   file_key.write(key)
   file_out.close()
   file_key.close()
   

   • 信息解密
     將加密過程中生成的的密鑰文件和密文信息讀入，進行信息解密

   from Crypto.Cipher import AES
   
   file_in = open("encrypted.bin", "rb")
   file_key = open("encrypted.key", "rb")
   nonce, tag, ciphertext = [ file_in.read(x) for x in (16, 16, -1) ]
   key = file_key.read()
   # let's assume that the key is somehow available again
   cipher = AES.new(key, AES.MODE_EAX, nonce)
   data = cipher.decrypt_and_verify(ciphertext, tag)
   

3. 推薦使用方式
   根據(jù)官網(wǎng)使用示例，我們可以把方式整理成一個類，在加密的時候保存密鑰和密文，在解密的時候讀取密鑰和密文，實現(xiàn)解密。
   • 首先我們定義二進制文件的寫入和讀入

   ####  byte data 
   def read_file(one_file):
       with open(one_file,'rb') as file_byte:
           file_hex = file_byte.read()
           return file_hex
   
   def write_file(one_file, file_hex):
       with open(one_file,'wb') as new_file:
           new_file.write(file_hex)
   

   • 方式一：保存AES返回的所有信息，并用于密文解密，需要注意的是，這里的密鑰和密文都需要以bytes數(shù)據(jù)類型寫入文件

   class EncryptStr(object):
       def __init__(self, key=None):
           self.length = 16
           self.key = key if key else get_random_bytes(self.length)
           self.mode = AES.MODE_EAX
   
       def encrypt(self, text):
           #cryptor = AES.new(self.key, self.mode)
           cipher = AES.new(self.key, self.mode)
           ciphertext, tag = cipher.encrypt_and_digest(text.encode('utf-8'))
           #[ print(x) for x in (cipher.nonce, tag, ciphertext)]
           #self.ciphertext = cryptor.encrypt(text)
           return cipher.nonce, tag, ciphertext
   
       # 解密后，去掉補足的空格用strip() 去掉
       def decrypt(self, nonce, text, tag):
           cryptor = AES.new(self.key, self.mode, nonce)
           plain_text = cryptor.decrypt_and_verify(text, tag)
           return plain_text.decode('utf-8').strip('\0')
   

   • 方式二 ，將返回的信息處理整合，形成加密后的密文，并以字符串的形式寫入文件；密鑰以bytes數(shù)據(jù)類型寫入文件

   class AESEncrypter(object):
       def __init__(self, key=None, iv=None):
           self.length = 16
           if isinstance(key, str) or not key:
               self.key = key.encode('utf8') if key else get_random_bytes(self.length)
           elif isinstance(key, bytes):
               self.key = key
           self.iv = iv if iv else self.key[0:self.length]
       def _pad(self, text):
           text_length = len(text)
           padding_len = AES.block_size - int(text_length % AES.block_size)
           if padding_len == 0:
               padding_len = AES.block_size
           t2 = chr(padding_len) * padding_len
           t2 = t2.encode('utf8')
           # print('text ', type(text), text)
           # print('t2 ', type(t2), t2)
           t3 = text + t2
           return t3
       def _unpad(self, text):
           pad = ord(text[-1])
           return text[:-pad]
       def encrypt(self, raw):
           raw = raw.encode('utf8')
           raw = self._pad(raw)
           cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_CBC, self.iv)
           encrypted = cipher.encrypt(raw)
           return base64.b64encode(encrypted).decode('utf8')
       def decrypt(self, enc):
           print(self.key,type(self.key))
           enc = enc.encode('utf8')
           enc = base64.b64decode(enc)
           cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_CBC, self.iv)
           decrypted = cipher.decrypt(enc)
           return self._unpad(decrypted.decode('utf8'))
   

郵件的發(fā)送規(guī)范

1. 郵件的書寫
   我們使用python內置的email和smtplib包實現(xiàn)郵件的發(fā)送，在郵件文本中我們需要定義以下的屬性
   • 最大發(fā)送次數(shù)
   • 最大間隔時間
   • 郵件發(fā)送者
   • 發(fā)送者郵箱密碼
   • 郵箱服務器地址
   • 接收者
   • 抄送者
   • 郵件主題
   • 郵件正文
   • 郵件附件
2. 郵件的發(fā)送
   一般過程如下：

from email.mime.multipart import MIMEMultipart
from email.mime.text import MIMEText
from email import utils
import mimetypes, sys,smtplib
#初始化服務器鏈接
smtp=smtplib.SMTP()
smtp.connect(server, port)
#服務器登錄
smtp.login( addressor , password )
#構造郵寄正文
msginfo=MIMEMultipart()
msginfo['From'] = addressor
msginfo['To'] = receiver
msginfo['Message-ID'] = utils.make_msgid()
msginfo['Subject'] = subject
msginfo.attach(MIMEText( body , 'html' , 'utf-8' ))
# 郵件發(fā)送
smtp.sendmail( addressor , receiver.split(';') , msginfo.as_string())

加密技術在郵件發(fā)送的應用方式

??這里我們應用前文的方式二進行示例，首先密文是字符串可以直接讀入，密鑰是bytes，需要使用上文的函數(shù)read_file進行讀入。

with open('encrypted.bin','r') as f_bin:
    Encrypted = f_bin.readline()
Key = read_file('encrypted.key')
data = AESEncrypter(Key).decrypt(Encrypted)
#這里得到的data就是郵箱密碼了，填充至上文smtp.login( addressor , password )的password里，即：
password = data