Python密码学：网络安全防护实战指南
大家好呀，我是小新！今天要和小伙伴们聊一个特别酷的话题 —— 用Python进行密码学编程。在这个数据安全日益重要的时代，掌握基本的加密解密技术可是非常重要的呢！让我们一起学习如何保护数据的安全吧！
1. 简单的凯撒密码
首先从最基础的凯撒密码开始。这种加密方法是将字母表向后移动固定位数，虽然简单，但是很好理解加密的基本原理哦！
def caesar_encrypt(text, shift):
result = ""
for char in text:
if char.isalpha():
# 判断是否为大写字母
is_upper = char.isupper()
# 将字母转换为数字(0-25)
char_code = ord(char.lower()) - ord('a')
# 移位并确保在0-25之间
new_code = (char_code + shift) % 26
# 转换回字母
new_char = chr(new_code + ord('a'))
result += new_char.upper() if is_upper else new_char
else:
result += char
return result
message = "Hello World!"
encrypted = caesar_encrypt(message, 3)
print(f"原文: {message}")
print(f"密文: {encrypted}")小贴士：凯撒密码虽然简单，但在实际应用中安全性较低，很容易被破解哦！
2. 使用标准库实现对称加密
接下来我们来看看Python标准库中的加密模块，用AES算法来实现更安全的加密！
from cryptography.fernet import Fernet
def generate_key():
return Fernet.generate_key()
def encrypt_message(message, key):
f = Fernet(key)
return f.encrypt(message.encode())
def decrypt_message(encrypted_message, key):
f = Fernet(key)
return f.decrypt(encrypted_message).decode()
# 生成密钥
key = generate_key()
message = "这是一条机密信息！"
# 加密
encrypted = encrypt_message(message, key)
print(f"加密后: {encrypted}")
# 解密
decrypted = decrypt_message(encrypted, key)
print(f"解密后: {decrypted}")注意事项：在实际应用中，密钥的安全存储非常重要，千万不要将密钥直接写在代码里或者提交到版本控制系统中！
3. 哈希函数与密码存储
在网站开发中，我们通常不会直接存储用户的密码，而是存储密码的哈希值。来看看如何使用哈希函数：
import hashlib
import os
def hash_password(password):
# 生成随机盐值
salt = os.urandom(16)
# 将密码和盐值组合并计算哈希
pw_hash = hashlib.pbkdf2_hmac(
'sha256',
password.encode(),
salt,
100000
)
return salt + pw_hash
def verify_password(password, stored_password_hash):
salt = stored_password_hash[:16]
stored_pw_hash = stored_password_hash[16:]
pw_hash = hashlib.pbkdf2_hmac(
'sha256',
password.encode(),
salt,
100000
)
return pw_hash == stored_pw_hash
# 示例使用
password = "mySecretPassword123"
stored_hash = hash_password(password)
print(f"密码验证结果: {verify_password(password, stored_hash)}")小贴士：永远不要使用MD5或SHA1进行密码哈希，它们已经不再安全啦！要使用专门的密码哈希函数，比如pbkdf2、bcrypt或argon2。
练习题
1. 尝试修改凯撒密码程序，添加解密功能。 2. 使用AES加密实现一个简单的文件加密程序。 3. 思考：为什么我们需要在密码哈希中加入"盐值"？
小伙伴们，今天的Python学习之旅就到这里啦！记得动手敲代码，有问题随时在评论区问小新哦。我们学习了三种不同的加密方式，从简单的凯撒密码到复杂的现代加密算法。安全意识很重要，希望大家在实际项目中都能正确使用这些加密技术！祝大家学习愉快，Python学习节节高！