### Python实现AES-128加密算法 以下是使用Python实现AES-128加密和解密的一个完整示例。此代码依赖于`cryptography`库，该库提供了更安全的接口来处理AES加密。 #### 安装必要的库 在运行下面的代码之前，请先安装所需的库： ```bash pip install cryptography ``` #### 示例代码 以下是一个完整的AES-128-CBC模式下的加密和解密示例： ```python from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes from cryptography.hazmat.backends import default_backend import base64 def pad(data): """PKCS#7填充""" block_size = 16 padding_length = block_size - (len(data) % block_size) return data + bytes([padding_length]) * padding_length def unpad(data): """移除PKCS#7填充""" return data[:-data[-1]] def aes_encrypt(key, iv, plain_text): """ 使用AES-128-CBC进行加密 :param key: 密钥（16字节） :param iv: 初始化向量（16字节） :param plain_text: 明文字符串 :return: Base64编码的密文 """ cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=default_backend()) encryptor = cipher.encryptor() padded_data = pad(plain_text.encode()) # 对数据进行填充 encrypted_data = encryptor.update(padded_data) + encryptor.finalize() # 加密 return base64.b64encode(encrypted_data).decode() def aes_decrypt(key, iv, cipher_text_base64): """ 使用AES-128-CBC进行解密 :param key: 密钥（16字节） :param iv: 初始化向量（16字节） :param cipher_text_base64: Base64编码的密文 :return: 解密后的明文字符串 """ cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=default_backend()) decryptor = cipher.decryptor() cipher_text = base64.b64decode(cipher_text_base64) # 将Base64编码转换回二进制形式 decrypted_padded_data = decryptor.update(cipher_text) + decryptor.finalize() # 解密 return unpad(decrypted_padded_data).decode() # 移除填充并返回原始字符串 # 测试代码 if __name__ == "__main__": key = b'abcdefghijklmnop' # 16字节密钥 iv = b'abcdefghijkmnop' # 16字节初始化向量 plain_text = "This is a secret message." encrypted_text = aes_encrypt(key, iv, plain_text) print(f"Encrypted text: {encrypted_text}") decrypted_text = aes_decrypt(key, iv, encrypted_text) print(f"Decrypted text: {decrypted_text}") ``` 以上代码展示了如何通过`cryptography`库实现AES-128-CBC模式的加解密功能[^1]。注意，密钥和初始化向量都必须是16字节长（对应128位）。如果需要更高的安全性，可以选择192位或256位密钥长度。 #### 关键概念解释 1. **AES-128**: 表示使用的密钥长度为128位，对应的密钥需为16字节。 2. **CBC模式**: 在这种模式下，每个明文块在加密前都会与前一个密文块进行异或操作，从而增强随机性[^1]。 3. **填充(Padding)**: AES要求输入的数据长度必须是16字节的整数倍。因此，在不足的情况下会对数据进行填充。这里采用的是PKCS#7填充方式[^1]。 4. **Base64编码**: 为了便于传输和显示，通常将二进制密文转化为Base64编码的形式[^1]。 --- ###