流量加密与解密

一、代码模块解析‌

from cryptography.fernet import Fernet
import base64

class SecureCommunicator:
    def __init__(self, key=None):
        self.key = key or Fernet.generate_key()  # 生成或接收预定义密钥‌:ml-citation{ref="1,2" data="citationList"}
        self.cipher = Fernet(self.key)           # 初始化加密器对象‌:ml-citation{ref="1,3" data="citationList"}

    def encrypt(self, data):
        return self.cipher.encrypt(data.encode())  # 将字符串编码为字节并加密‌:ml-citation{ref="1,3" data="citationList"}

    def decrypt(self, encrypted_data):
        return self.cipher.decrypt(encrypted_data).decode()  # 解密后解码为字符串‌:ml-citation{ref="1,3" data="citationList"}

    def save_key(self, filename):
        with open(filename, "wb") as f:
            f.write(base64.urlsafe_b64encode(self.key))  # 密钥经Base64编码后存储‌:ml-citation{ref="1" data="citationList"}

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‌二、功能实现说明‌

1. ‌密钥管理‌

   • ‌密钥生成‌：若未提供密钥，则通过Fernet.generate_key()生成随机密钥（默认128位）‌。
   • ‌密钥存储‌：使用base64.urlsafe_b64encode对密钥进行URL安全编码，避免二进制存储导致的格式问题‌。

2. ‌加密与解密流程‌

   • ‌加密过程‌：输入文本通过.encode()转为字节流，再调用encrypt()生成密文‌。
   • ‌解密过程‌：密文通过decrypt()还原为字节流，再通过.decode()转为明文‌。

3. ‌兼容性设计‌

   • 支持自定义密钥传入，便于跨系统密钥复用‌。
   • Base64编码确保密钥在文件存储和网络传输中的可读性‌。

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‌三、使用示例‌

comm = SecureCommunicator()                      # 创建实例并自动生成密钥
secret = comm.encrypt("Top Secret Message")      # 加密明文
print("解密结果:", comm.decrypt(secret))         # 输出: 解密结果: Top Secret Message

• ‌输出验证‌：加密-解密闭环验证数据完整性‌。

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‌四、技术关联与扩展‌

功能	实现库/方法	应用场景	优化建议
对称加密	cryptography.Fernet	安全通信、数据存储	结合非对称加密提升安全性‌
密钥编码	base64.urlsafe_b64encode	密钥持久化	使用硬件安全模块(HSM)管理密钥‌

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‌五、安全性注意事项‌

• ‌密钥保护‌：密钥文件需设置权限限制（如chmod 600），防止未授权访问‌。
• ‌算法强度‌：Fernet基于AES-128-CBC和HMAC-SHA256，适用于敏感数据保护‌。