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加密可以保护消息安全，以便验证其正确性并保护消息不被截获。
python的加密支持包括hashlib和hmac，hashlib使用标准算法生成消息内容签名，hmac则用于验证消息在传输过程中未被修改
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（一）hashlib：密码散列
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hashlib模块定义了一个api来访问不同的密码散列算法。
要使用一个特定的散列算法，可以用适当的构造器函数或者new方法来创建一个散列对象。
不论是用哪个具体的算法，这些对象都使用相同的api
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1.散列算法
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import
hashlib
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由于hashlib有OpenSSL提供底层支持，所以OpenSSL库提供的所有算法都可以用，
比如：md5,sha1,sha224,sha256,sha384,sha512
有些算法在所有平台上都可以用，有些则依赖于底层库。这两类算法分别由algorithms_guaranteed和algorithms_available提供
'''
print
(
", "
.join(
sorted
(hashlib.algorithms_guaranteed)))
'''
blake2b, blake2s, md5, sha1, sha224, sha256, sha384, sha3_224, sha3_256, sha3_384, sha3_512, sha512, shake_128, shake_256
'''
print
(
", "
.join(
sorted
(hashlib.algorithms_available)))
'''
0, SHA1, SHA224, SHA256, SHA384, SHA512, blake2b, blake2b512, blake2s, blake2s256, md4, md5, md5-sha1, mdc2, ripemd160, sha1, sha224, sha256, sha384, sha3_224, sha3_256, sha3_384, sha3_512, sha512, shake_128, shake_256, whirlpool
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2.md5示例
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import
hashlib
# 创建一个md5散列对象
m
=
hashlib.md5()
# 传入二进制数据
data
=
"从前有座山"
.encode(
"utf-8"
)
m.update(data)
# 获取加密后的值，digest是二进制，hexdigest则是十六进制
print
(m.digest())
# b'pI;\x82^~\xf7;z:\x89\xf5\xdc\xfbd\x04'
print
(m.hexdigest())
# b'pI;\x82^~\xf7;z:\x89\xf5\xdc\xfbd\x04'
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3.sha1示例
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import
hashlib
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虽然加密方式不一样，但是api都是一样的
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# 创建一个sha1散列对象
m
=
hashlib.sha1()
# 传入二进制数据
data
=
"从前有座山"
.encode(
"utf-8"
)
m.update(data)
# 获取加密后的值，digest是二进制，hexdigest则是十六进制
print
(m.digest())
# b'A\xe6\x19\x8d\xca\xa9vV\xaf)\xf9\x9a\x91\xaf \x8d\x18PS\xcf'
print
(m.hexdigest())
# 41e6198dcaa97656af29f99a91af208d185053cf
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4.按名创建散列
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import
hashlib
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虽然哈希是很难破解的，但是现在可能会通过撞库。
就是先准备大量的数据，然后生成哈希值。然后通过哈希值再反过来推测出原来的值，就是碰运气。
但是也可能真的中了，因此我们可以进行一个加盐操作。
'''
m
=
hashlib.md5(b
"xxx"
)
# 就是按照我指定的参数进行加密，这样就基本不可能破解了
m.update(
"从前有座山"
.encode(
"utf-8"
))
print
(m.hexdigest())
# a11346465f75d703a166b3c2d30d599a
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5.增量更新
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import
hashlib
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update可以反复调用的，不一定非要将整个文件进行一次性加密
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data
=
"abcde"
m
=
hashlib.md5()
m.update(data.encode(
"utf-8"
))
print
(m.hexdigest())
# ab56b4d92b40713acc5af89985d4b786
m2
=
hashlib.md5()
m2.update(
"从"
.encode(
"utf-8"
))
m2.update(
"前"
.encode(
"utf-8"
))
m2.update(
"有"
.encode(
"utf-8"
))
m2.update(
"座"
.encode(
"utf-8"
))
m2.update(
"山"
.encode(
"utf-8"
))
print
(m.hexdigest())
# ab56b4d92b40713acc5af89985d4b786
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（二）hmac：密码消息签名与验证
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hmac算法可以用于验证信息的完整性，这些信息可能在应用之间传递，或者存储在一个可能有安全威胁的地方。
基本思想是生成实际数据的一个密码散列，并提供一个共享的秘密秘钥。
然后使用得到的散列检查所传输或存储的消息，以确定一个信任级别，而不传输秘密秘钥
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1.消息签名
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import
hmac
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new函数会创建一个新对象来计算消息签名
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digest_maker
=
hmac.new(
"秘密秘钥"
.encode(
"utf-8"
))
# 默认使用md5
digest_maker.update(b
"aaaaaa"
)
print
(digest_maker.hexdigest())
# b031cd2f7e9d4db62339130734b48152
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2.候选摘要类型
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import
hmac
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尽管hmac的默认密码算法是md5，但这并不是最安全的方法。md5散列值有一些缺点，如冲突。
一般认为sha1算法更健壮，更建议使用
'''
digest_maker
=
hmac.new(
"秘密秘钥"
.encode(
"utf-8"
), b"
", "
sha1")
# 默认使用md5
digest_maker.update(b
"aaaaaa"
)
print
(digest_maker.hexdigest())
# ed4138f1e4b9dccb616d04750d45c85d6c5bc95c
'''
new函数有三个参数，第一个参数是秘钥，这个秘钥会在通信双方之间共享，使两段都可以使用相同的值。
第二个参数是一个初始的消息，如果传输的消息很小，那么就可以把消息内容作为第二个参数传进去，而不需要使用update。
第三个参数则是使用的摘要模块(即使用什么算法)。默认使用hashlib.md5，但是我们传入了"sha1"，那么会使用hashlib.sha1算法
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（三）secrets
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import
secrets
# secrets貌似是python3.6里新增的模块，先来看看api
# secrets.choice(iterable),从可迭代对象里随机选择一个元素并返回
# secrets.randbelow(n),从[0,n)中随机选择一个数并返回
# secrets.randbits(k),返回带有k个随机位的整数
# secrets.token_bytes(nbytes=None),返回一个包含n个bytes的随机字符串
# secrets.token_hex(nbytes=None),返回一个包含n个bytes的16进制随机文本字符串，每个字节转换成两个16进制数字，一般用来生成随即密码
# secrets.token_urlsafe(nbytes=None),返回一个包含n个bytes的随即url字符串，可以用来生成一个临时的随机令牌
# secrets.compare_digest(a, b),比较两个字符串是否相等
print
(secrets.choice(
"古明地盆"
))
# 古
print
(secrets.choice([
"satori"
,
"mashiro"
,
"nagisa"
]))
# nagisa
# 和random.choice()是类似的
print
(secrets.randbelow(
8
))
# 6
# 和random.randint()类似，但是secrets.randbelow()只能默认从零开始，且不包含右端点
print
(secrets.randbits(
7
))
# 96
print
(secrets.token_bytes())
# b'\x87\x98\x1c\x80TO\xcf\x82\xc9\xf1\xd6\xf6f\xd7\xd7\xae\xea.\xfd0y\xd6\xaf\xfbe\xb4v\x8b@\xc8t\xe6'
print
(secrets.token_bytes(nbytes
=
20
))
# b'\xa5:(\xf2\xcb\xb2\xd8\xbce\xacn\x8c\x95\x05:\x07e#\xa7M'
print
(secrets.token_hex())
# 0904e492deaab1270f11671d687f3bb2c7ead5283bfe55a3b51e560101c38828
print
(secrets.token_hex(
20
))
# 851801ed1367bc946b1f28812a83a7e84d91908e
print
(secrets.token_urlsafe())
# sGGhrL8VLECMYalQ5DHMDm0yugoVsr2M-SvN4z2Qk8k
print
(secrets.token_urlsafe(nbytes
=
20
))
# PIvP0VoRxvfignT1MH_p2vNog9U
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（四）base64
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import
base64
s
=
bytes(
"古明地盆"
, encoding
=
"utf-8"
)
en_data1
=
base64.b64encode(s)
print
(en_data1)
# b'5Y+k5piO5Zyw55uG'
de_data1
=
base64.b64decode(en_data1)
print
(
str
(de_data1, encoding
=
"utf-8"
))
# 古明地盆
# 可以看出来，是为了考虑url安全的一种加密方式
# 与普通的b64encode不同的是，会将一些字符进行一个替换
en_data2
=
base64.urlsafe_b64encode(s)
print
(en_data2)
# b'5Y-k5piO5Zyw55uG'
de_data2
=
base64.urlsafe_b64decode(en_data2)
print
(
str
(de_data2, encoding
=
"utf-8"
))
# 古明地盆
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