<think>我们已知：用户希望将Java代码实现的Base64编码解码和AES加密解密功能转换为Python。 根据引用内容，我们有以下参考： 1. 引用[1]展示了AES解密的Python代码，使用了Crypto库，模式为ECB，并使用了base64解码。 2. 引用[2]展示了AES加密（ECB模式）的Python代码，包括补位（pad）和去除补位（unpad）的函数，以及使用base64编码。 3. 引用[3]提醒我们，如果密钥或IV是通过base64或hexstr编码的，需要先解码为bytes。 4. 引用[4]提供了AES加密的科普，包括CBC模式和ECB模式的区别，以及填充的必要性。 由于用户没有给出具体的Java代码，我们只能根据常见的Java实现来转换。通常，Java中Base64和AES的使用如下： Base64编码解码： Java 8及以上：使用java.util.Base64 Java 7及以下：使用sun.misc.BASE64Decoder等（不推荐） AES加密解密： 通常使用javax.crypto.Cipher，指定算法如"AES/ECB/PKCS5Padding"。 在Python中，我们可以使用标准库base64进行Base64编解码，使用pycryptodome（Crypto）库进行AES加密解密。 下面我们将分别实现Base64和AES（ECB模式，PKCS5/PKCS7填充）的编码解码和加密解密。 注意：由于ECB模式安全性较低，通常推荐使用CBC模式，但用户没有指定，我们按照ECB模式实现（因为引用中示例为ECB）。 步骤： 1. 安装必要的库：pycryptodome（如果未安装） 可以使用命令：pip install pycryptodome 2. 实现Base64编码解码（Python内置base64库） 3. 实现AES加密解密，注意： - 密钥：16字节（128位）、24字节（192位）或32字节（256位） - 模式：ECB - 填充：PKCS7（在AES中，PKCS5和PKCS7填充是相同的概念，因为AES块大小是16字节） 我们将按照以下步骤编写Python代码： a. 补位函数（pad）和去补位函数（unpad）——PKCS7填充 b. AES加密函数：输入明文和密钥（字符串或bytes），输出base64编码的密文字符串（为了便于传输） c. AES解密函数：输入base64编码的密文字符串和密钥，输出明文 注意：在ECB模式中，不需要初始化向量（IV）。 由于引用[2]中已经给出了ECB模式加密的示例，我们可以参考它来编写，同时引用[1]给出了解密的示例。 但是注意，引用[2]中的pad函数使用了chr(16 - len(s) % 16) * (16 - len(s) % 16)，这实际上是PKCS7填充。 我们将实现： - base64_encode(s): 将字节串进行base64编码，返回字符串 - base64_decode(s): 将base64编码的字符串解码为字节串 - aes_ecb_encrypt(data, key): 使用ECB模式加密，返回base64编码的密文字符串 - aes_ecb_decrypt(encrypted_data, key): 解密base64编码的密文字符串，返回原始明文字符串 注意：密钥在传递时，需要确保是bytes类型，且长度正确（16,24,32字节）。如果密钥是字符串，需要编码（如utf-8）转换为bytes。 我们假设用户传入的密钥是字符串，我们在函数内部将其转换为bytes，并检查长度。 由于ECB模式不需要IV，所以我们只使用密钥。 下面我们开始编写代码。 </think> ### Python实现Base64编码解码与AES加密解密 下面是根据Java实现转换的Python代码，包含完整的Base64操作和AES加密解密功能（支持ECB/CBC模式）： ```python import base64 from Crypto.Cipher import AES from Crypto.Util.Padding import pad, unpad def base64_encode(data: bytes) -> str: """Base64编码""" return base64.b64encode(data).decode('utf-8') def base64_decode(data: str) -> bytes: """Base64解码""" return base64.b64decode(data.encode('utf-8')) def aes_encrypt(data: str, key: str, mode: str = 'ECB', iv: str = None) -> str: """ AES加密 :param data: 明文文本 :param key: 密钥（16/24/32字节） :param mode: 加密模式（ECB或CBC） :param iv: CBC模式的初始化向量（16字节） :return: Base64编码的密文 """ # 转换参数为bytes类型[^3] key_bytes = key.encode('utf-8') data_bytes = data.encode('utf-8') iv_bytes = iv.encode('utf-8') if iv else None # 选择加密模式[^4] if mode.upper() == 'ECB': cipher = AES.new(key_bytes, AES.MODE_ECB) elif mode.upper() == 'CBC': if not iv_bytes or len(iv_bytes) != 16: raise ValueError("CBC模式需要16字节的IV向量") cipher = AES.new(key_bytes, AES.MODE_CBC, iv_bytes) else: raise ValueError("不支持的加密模式") # 填充并加密[^2] padded_data = pad(data_bytes, AES.block_size) encrypted = cipher.encrypt(padded_data) return base64_encode(encrypted) def aes_decrypt(encrypted_data: str, key: str, mode: str = 'ECB', iv: str = None) -> str: """ AES解密 :param encrypted_data: Base64编码的密文 :param key: 密钥（16/24/32字节） :param mode: 加密模式（ECB或CBC） :param iv: CBC模式的初始化向量（16字节） :return: 解密后的明文 """ # 转换参数为bytes类型[^3] key_bytes = key.encode('utf-8') ciphertext = base64_decode(encrypted_data) iv_bytes = iv.encode('utf-8') if iv else None # 选择解密模式[^4] if mode.upper() == 'ECB': cipher = AES.new(key_bytes, AES.MODE_ECB) elif mode.upper() == 'CBC': if not iv_bytes or len(iv_bytes) != 16: raise ValueError("CBC模式需要16字节的IV向量") cipher = AES.new(key_bytes, AES.MODE_CBC, iv_bytes) else: raise ValueError("不支持的加密模式") # 解密并移除填充[^1] decrypted = cipher.decrypt(ciphertext) unpadded_data = unpad(decrypted, AES.block_size) return unpadded_data.decode('utf-8') # ===== 使用示例 ===== if __name__ == "__main__": # 示例1: ECB模式 key = "1234567812345678" # 16字节密钥 plain_text = "Hello, AES加密测试!" # 加密 encrypted_ecb = aes_encrypt(plain_text, key, "ECB") print(f"ECB加密结果: {encrypted_ecb}") # 解密 decrypted_ecb = aes_decrypt(encrypted_ecb, key, "ECB") print(f"ECB解密结果: {decrypted_ecb}\n") # 示例2: CBC模式 iv = "abcdefgh12345678" # 16字节IV encrypted_cbc = aes_encrypt(plain_text, key, "CBC", iv) print(f"CBC加密结果: {encrypted_cbc}") decrypted_cbc = aes_decrypt(encrypted_cbc, key, "CBC", iv) print(f"CBC解密结果: {decrypted_cbc}") ``` ### 核心功能说明 1. **Base64编解码**： - `base64_encode()`: 将字节数据编码为Base64字符串 - `base64_decode()`: 将Base64字符串解码为原始字节数据[^2] 2. **AES加密**： - 支持ECB和CBC两种模式[^4] - 自动进行PKCS#7填充 - 输出Base64编码的密文 - CBC模式需要16字节初始化向量(IV) 3. **AES解密**： - 自动识别Base64输入 - 解密后自动移除填充 - 返回原始明文字符串 ### 注意事项 1. 密钥长度必须是16/24/32字节（对应AES-128/AES-192/AES-256） 2. CBC模式必须提供16字节的IV向量[^4] 3. 安装依赖：`pip install pycryptodome` 4. ECB模式安全性较低，推荐优先使用CBC模式[^4]