python在密码学领域常用场景包括对称加密、哈希处理和非对称加密。1.使用cryptography库实现aes-gcm对称加密，可加密和解密数据，需注意nonce唯一性和密钥保密；2.用hashlib结合salt及bcrypt实现安全密码存储，避免使用md5或sha-1；3.通过pycryptodome进行rsa非对称加密，适合小数据加密和数字签名，私钥必须严格保密。这些方法覆盖了常见需求，推荐使用成熟库并遵循最佳实践以确保安全性。
Python 在密码学领域的应用非常广泛，尤其适合用来实现加密、解密、签名和验证等操作。如果你是刚接触这个方向的开发者，可能会对 Python 提供哪些加密库、怎么用它们做基本的加解密感到有点迷茫。其实只要掌握几个常用库和使用方式，就能快速上手实战。
下面从几个实际场景出发，说说你最可能需要用到的几种情况和做法。
使用 cryptography 做对称加密（AES）
在很多场景下，我们只需要用一个密钥来加密和解密数据，这时候对称加密是最直接的选择。常用的算法有 AES（高级加密标准），而 Python 的 cryptography 库就很好地支持它。
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举个例子：你想把一段文本加密后保存到文件或数据库里，之后还能还原回来。
- 安装方法：pip install cryptography
- 推荐使用 AES-GCM 模式，因为它不仅加密还带认证，防止数据被篡改
from cryptography.hazmat.primitives.ciphers.aead import AESGCM import os key = AESGCM.generate_key(bit_length=256) aesgcm = AESGCM(key) nonce = os.urandom(12) # 必须唯一且不可重复使用 data = b"这是要加密的数据" encrypted = aesgcm.encrypt(nonce, data, None) decrypted = aesgcm.decrypt(nonce, encrypted, None)
注意点：
- nonce 不能重复使用，否则会破坏安全性
- 加密后的数据通常需要连同 nonce 一起存储或传输，但不需要保密
- 密钥必须安全保管，泄露了就等于数据也泄露了
使用 hashlib 实现哈希计算与密码存储
很多时候我们不直接存储用户密码，而是存储它的哈希值。这时候就要用到像 SHA-256、SHA-3 这类哈希算法。
比如注册登录系统中，用户输入密码后，程序应该只保留它的哈希结果：
import hashlib password = b"user_password_123" hash_obj = hashlib.sha256(password) print(hash_obj.hexdigest())
更推荐的做法是加上 salt（盐值）并使用专门的密码哈希函数如 bcrypt 或 scrypt：
pip install bcrypt
import bcrypt password = b"mysecretpassword" salt = bcrypt.gensalt() hashed = bcrypt.hashpw(password, salt) # 验证时 if bcrypt.checkpw(password, hashed): print("匹配")
要点：
- 不要用 MD5 或 SHA-1，这些已经被证明不够安全
- 加盐是为了防止彩虹表攻击
- 选择 bcrypt、scrypt 或 argon2 更适合密码存储
使用 PyCryptodome 实现非对称加密（RSA）
当你需要一对密钥（公钥和私钥），并且希望别人用你的公钥加密信息，只有你能用私钥解密，这时候就需要非对称加密。RSA 是常见的一种方式。
安装方法：pip install pycryptodome
生成密钥对并加密：
from Crypto.PublicKey import RSA from Crypto.Cipher import PKCS1_OAEP key = RSA.generate(2048) private_key = key.export_key() public_key = key.publickey().export_key() # 用公钥加密 cipher_rsa = PKCS1_OAEP.new(RSA.import_key(public_key)) encrypted_data = cipher_rsa.encrypt(b"Secret message") # 用私钥解密 cipher_rsa = PKCS1_OAEP.new(RSA.import_key(private_key)) decrypted_data = cipher_rsa.decrypt(encrypted_data)
注意事项：
- 非对称加密适合小数据，不适合大文件
- 一般用于传输对称密钥或签名
- 私钥必须严格保密，丢了就无法恢复
小结
以上几种情况涵盖了大多数 Python 开发者在密码学方面的需求。你可以根据具体业务选择合适的加密方式：
- 对称加密 → 数据量大、速度快，适合本地加密
- 哈希处理 → 存储密码、校验完整性
- 非对称加密 → 安全通信、数字签名
基本上就这些。别看步骤多，只要熟悉流程，用起来并不难。不过还是那句话，密码学是个专业领域，自己实现算法风险很大，最好使用成熟库，并遵循最佳实践。
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