平常我们经常需要对数据进行传输，而有些敏感信息的传输需要进行加密处理，防止数据泄露。

比如姓名、手机号、身份证号(简称三要素)等的传输。

现在我们要对三方数据进行测试，需提供三要素给对方，对方反馈相应标签给我们。

此时需要对三要素进行加密，且不同的三方机构对加密方式有不同要求，需按机构的要求进行数据提供。

本文梳理出三方数据测试常见的加密方式，不管机构需要哪一种，都可以快速地实现。

Python中常见的加密方式有以下几种：

1. 哈希加密：如MD5、SHA1、SHA256等。这种加密方式将原始数据(通常是字符串)转换为固定长度的散列值。这是一种单向过程，即一旦数据被哈希，它不能被“解密”回原始数据。

2. 对称加密：如AES、DES等。这种加密方式使用相同的密钥进行加密和解密。

3. 非对称加密：如RSA、DSA等。这种加密方式使用一对密钥，一个用于加密，另一个用于解密。通常，一个是公钥，可以公开分享，另一个是私钥，需要保密。

4. Base64编码：严格来说，Base64并不是一种加密算法，它更多是一种编码方式。但是，由于它可以将信息转换为看起来像是随机字符的字符串，所以有时被用于简单的“加密”。

本文介绍三方数据测试常用的MD5、SHA256、AES加密。

AES加密需安装pycryptodome包。打开cmd，安装语句如下：

pip install pycryptodome  -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

1  生成三要素数据
首先生成三要素数据(纯虚构)进行测试，具体代码如下：
import pandas as pd
date = pd.DataFrame([['杨幂', '43052219980512', '13166456975'], ['杨紫', '43052219940413', '13166456976'], ['刘诗雯', '43052220010318', '13166456977']], columns=['姓名', '身份证号', '手机号'])date
得到结果：

2   对三要素进行MD5加密
接着对三要素进行MD5加密，代码如下：
import hashlib as hb
method = 'md5'column_list = ['姓名', '身份证号', '手机号']df = date.copy()for i in column_list:    if method == 'md5':        df[i + '_MD5'] = df[i].map(lambda x: hb.md5(str(x).encode('utf-8')).hexdigest())    if method == 'sha256':        df[i + '_SHA256'] = df[i].map(lambda x:hb.sha256(str(x).encode('utf-8')).hexdigest())df
其中，method中填入想加密的方式，选md5。
column_list中填入数据框中想用method方法加密的列。
得到结果：
从结果知数据框中新增了对应加密的列。
3   对三要素进行SHA256加密
接着对三要素进行SHA256加密，代码如下：
import hashlib as hb
method = 'sha256'column_list = ['姓名', '身份证号', '手机号']df = date.copy()for i in column_list:    if method == 'md5':        df[i + '_MD5'] = df[i].map(lambda x: hb.md5(str(x).encode('utf-8')).hexdigest())    if method == 'sha256':        df[i + '_SHA256'] = df[i].map(lambda x:hb.sha256(str(x).encode('utf-8')).hexdigest())df
其中method中填入想加密的方式，选sha256。
column_list中填入数据框中想用method方法加密的列。
得到结果：
从结果知数据框中新增了对应加密的列，且数据长度比MD5加密要长。
经数据统计发现MD5加密后长度为32，SHA256加密后长度为64。

4   对三要素进行AES加密
AES加密最常用的模式就是ECB模式和CBC模式，俩者区别就是ECB不需要iv偏移量，而CBC需要。

1.ECB模式加密，代码如下：
from Crypto.Cipher import AES
password = b'1234567812345678' text = b'abcdefghijklmnop'aes = AES.new(password, AES.MODE_ECB) en_text = aes.encrypt(text) print("密文：",en_text) den_text = aes.decrypt(en_text) print("明文：",den_text)
password：密钥，b表示转换密码为bytes类型。
text：需加密的内容。
aes：创建一个aes对象，指定加密模式为ECB。
aes.encrypt：对text进行加密。
aes.decrypt：对加密内容进行解密。
得到结果：
密文：b"^\x14\xf4nfb)\x10\xbf\xe9\xa9\xec'r\x85&"明文：b'abcdefghijklmnop'
这里有两个需要注意的点，大家可以自行测试。
注1：密钥必须为16字节或16字节倍数的字节型数据。
注2：明文必须为16字节或者16字节倍数的字节型数据，如果不够16字节需要进行补全。

2.CBC模式加密，代码如下：
from Crypto.Cipher import AES
password = b'1234567812345678' iv = b'1234567812345678' text = b'abcdefghijklmnop' aes = AES.new(password, AES.MODE_CBC, iv) en_text = aes.encrypt(text) print("密文：",en_text) aes = AES.new(password,AES.MODE_CBC, iv) den_text = aes.decrypt(en_text)print("明文：",den_text)
password：密钥，b表示转换密码为bytes类型。
iv：偏移量。
text：需加密的内容。
aes.encrypt：对text进行加密。
aes.decrypt：对加密内容进行解密。
得到结果：
密文：b't\xe6\xbfy\xef\xd7\x83\x11G\x95\x9d_\xcd\xab\xc7\xf8'明文：b'abcdefghijklmnop'
3.对三要素进行aes加密
首先定义加密函数，代码如下：
from Crypto.Cipher import AESimport base64import binascii
# 数据类class MData():    def __init__(self, data = b"",characterSet='utf-8'):        # data肯定为bytes        self.data = data        self.characterSet = characterSet      def saveData(self,FileName):        with open(FileName,'wb') as f:            f.write(self.data)
    def fromString(self,data):        self.data = data.encode(self.characterSet)        return self.data
    def fromBase64(self,data):        self.data = base64.b64decode(data.encode(self.characterSet))        return self.data
    def fromHexStr(self,data):        self.data = binascii.a2b_hex(data)        return self.data
    def toString(self):        return self.data.decode(self.characterSet)
    def toBase64(self):        return base64.b64encode(self.data).decode()
    def toHexStr(self):        return binascii.b2a_hex(self.data).decode()
    def toBytes(self):        return self.data
    def __str__(self):        try:            return self.toString()        except Exception:            return self.toBase64()

### 封装类class AEScryptor():    def __init__(self,key,mode,iv = '',paddingMode= "NoPadding",characterSet ="utf-8"):        '''        构建一个AES对象        key: 秘钥，字节型数据        mode: 使用模式，只提供两种，AES.MODE_CBC, AES.MODE_ECB        iv：iv偏移量，字节型数据        paddingMode: 填充模式，默认为NoPadding, 可选NoPadding，ZeroPadding，PKCS5Padding，PKCS7Padding        characterSet: 字符集编码        '''        self.key = key        self.mode = mode        self.iv = iv        self.characterSet = characterSet        self.paddingMode = paddingMode        self.data = ""
    def __ZeroPadding(self,data):        data += b'\x00'        while len(data) % 16 != 0:            data += b'\x00'        return data
    def __StripZeroPadding(self,data):        data = data[:-1]        while len(data) % 16 != 0:            data = data.rstrip(b'\x00')            if data[-1] != b"\x00":                break        return data
    def __PKCS5_7Padding(self,data):        needSize = 16-len(data) % 16        if needSize == 0:            needSize = 16        return data + needSize.to_bytes(1,'little')*needSize
    def __StripPKCS5_7Padding(self,data):        paddingSize = data[-1]        return data.rstrip(paddingSize.to_bytes(1,'little'))
    def __paddingData(self,data):        if self.paddingMode == "NoPadding":            if len(data) % 16 == 0:                return data            else:                return self.__ZeroPadding(data)        elif self.paddingMode == "ZeroPadding":            return self.__ZeroPadding(data)        elif self.paddingMode == "PKCS5Padding" or self.paddingMode == "PKCS7Padding":            return self.__PKCS5_7Padding(data)        else:            print("不支持Padding")
    def __stripPaddingData(self,data):        if self.paddingMode == "NoPadding":            return self.__StripZeroPadding(data)        elif self.paddingMode == "ZeroPadding":            return self.__StripZeroPadding(data)
        elif self.paddingMode == "PKCS5Padding" or self.paddingMode == "PKCS7Padding":            return self.__StripPKCS5_7Padding(data)        else:            print("不支持Padding")
    def setCharacterSet(self,characterSet):        '''        设置字符集编码        characterSet: 字符集编码        '''        self.characterSet = characterSet
    def setPaddingMode(self,mode):        '''        设置填充模式        mode: 可选NoPadding，ZeroPadding，PKCS5Padding，PKCS7Padding        '''        self.paddingMode = mode
    def decryptFromBase64(self,entext):        '''        从base64编码字符串编码进行AES解密        entext: 数据类型str        '''        mData = MData(characterSet=self.characterSet)        self.data = mData.fromBase64(entext)        return self.__decrypt()
    def decryptFromHexStr(self,entext):        '''        从hexstr编码字符串编码进行AES解密        entext: 数据类型str        '''        mData = MData(characterSet=self.characterSet)        self.data = mData.fromHexStr(entext)        return self.__decrypt()
    def decryptFromString(self,entext):        '''        从字符串进行AES解密        entext: 数据类型str        '''        mData = MData(characterSet=self.characterSet)        self.data = mData.fromString(entext)        return self.__decrypt()
    def decryptFromBytes(self,entext):        '''        从二进制进行AES解密        entext: 数据类型bytes        '''        self.data = entext        return self.__decrypt()
    def encryptFromString(self,data):        '''        对字符串进行AES加密        data: 待加密字符串，数据类型为str        '''        self.data = data.encode(self.characterSet)        return self.__encrypt()
    def __encrypt(self):        if self.mode == AES.MODE_CBC:            aes = AES.new(self.key,self.mode,self.iv)         elif self.mode == AES.MODE_ECB:            aes = AES.new(self.key,self.mode)         else:            print("不支持这种模式")              return           
        data = self.__paddingData(self.data)        enData = aes.encrypt(data)        return MData(enData)
    def __decrypt(self):        if self.mode == AES.MODE_CBC:            aes = AES.new(self.key,self.mode,self.iv)         elif self.mode == AES.MODE_ECB:            aes = AES.new(self.key,self.mode)         else:            print("不支持这种模式")              return                   data = aes.decrypt(self.data)        mData = MData(self.__stripPaddingData(data),characterSet=self.characterSet)        return mData
接着调用函数对三要素进行加密，代码如下：
password = b"1234567812345678"iv = b'1111111122222222' aes = AEScryptor(password, AES.MODE_CBC, iv, paddingMode= "ZeroPadding", characterSet='utf-8')df = date.copy()def str_ase(wd):    wd = wd    rData = aes.encryptFromString(wd)    return rData.toBase64()df['姓名_ase'] = df['姓名'].apply(str_ase)df['身份证号_ase'] = df['身份证号'].apply(str_ase)df['手机号_ase'] = df['手机号'].apply(str_ase)df
password：密钥，可自行更改。
iv：偏移量。
str_aes：对字符进行ase加密的函数。
得到结果：
可以发现和MD5、SHA256一样，都在后面增加了aes加密的列。
最后测试对aes加密的姓名进行解密，看是否和明文一致，代码如下：
rData = aes.decryptFromBase64(df['姓名_ase'][0])print("明文：",rData)
得到结果：
明文：杨幂
可以发现结果是一致的。

至此，Python对三要素进行加密实现已讲解完毕，如想了解更多Python函数，可以翻看公众号中“学习Python”模块相关文章。

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