Wolf从零学编程-用Python打造简单加密程序（二）

我的小程序已经搞定了hash计算和DES加密部分，这次把DES解密搞定，再进行一些改进和整合。

一、使用DES进行解密

这一步和上一篇中使用DES加密是对应的。

但是在写代码前我思考了一个问题：程序怎么判断要进行解密的依据是什么？文件特征？或是用户选择指令？最终我决定依靠用户选择，原因如下：加密后添加des的后缀只是我为了易识别才加的，一般加密过的文件没有明确的算法判断特征。

为了完整的测试加解密过程，我新建了一个word起名’des_en.doc’，内容只有一句话“DES加密”

紧接着就运行加密，得到了des_en.doc.des。

我先解决最简单的问题，就是解密，代码很简单，几乎和加密一模一样。

# -*- coding:utf-8 -*-

import pyDes

#解密
def decryptfile(file):  #函数名变成解密
    key = str(input('请输入8字节密钥：'))
    IV = str(input('请输入8字节初始值：'))
    des = pyDes.des(key,pyDes.CBC,IV,pad=None,padmode=pyDes.PAD_PKCS5)
    with open(file,'rb') as f1:
        data = f1.read()  
        M = des.decrypt(data) #我要得到明文，就换个变量名
        with open(file+'.doc','wb') as f2: #方便打开，添加后缀
                f2.write(M)  #把明文写进word
                f2.close()
        f1.close()

file = input('输入文件路径：')
decryptfile(file)   #调用解密函数

代码的注释已经标明和加密函数不同的地方，解密时要使用相同的密钥和初始值，这也是对称加密的要求。

稍等个几秒后，解密后的文件就生成了，现在我同时有3个文件。

并且原始文件和解密文件是完全一致的。

二、DES部分改进

之前的加解密看起来似乎是OK了，但是我还有几个问题要解决：

1. 新文件的名字不能每次都加个后缀啊，最好加密后的文件和源文件从外表上是分辨不出来的
2. 加密和解密函数几乎完全相同，看来我还需要至少一个函数，用来那些重复的代码
3. 运行过几次代码，每次新的文件都会直接覆盖已存在文件，我想让程序可以判断当前目录是否有重名文件

先解决第一个问题：新文件命名。

我想到这么两个方案：

• 保持后缀名不变，在文件名上随便加点什么
• 保持整个文件的名字都不变。这就涉及到更改路径，等于要加个新功能，不考虑它

那么最简单的办法出炉：后缀不变，文件名尾部简单的添加一个’(2)’

    pathname = file.split('.')[0]  #得到文件名
    lastname = file.split('.')[1]  #得到后缀
    with open(pathname + '(2)' + '.' + lastname,'wb') as f2:
        f2.write(M)
        f2.close()

file.split(’.’)以’.‘为分隔符（不包含引号）,将file分割并返回分割后的列表，默认情况下会进行所有可能的分割，所以前面生成的新明文文件’E:\des_en.doc.des.doc’，分割后会返回
['E:\\des_en', 'doc', 'des', 'doc']，‘E:‘多了个反斜杠，是因为Python中’‘是转义字符，’\‘表示的就是’’。我的考虑是第一个后缀应该是原始文件的后缀，因此以它为新文件后缀。

阅读中文文档str.split及官方文档str.split了解split()更多的用法。

把加解密函数对应部分改成这段代码就OK了。下图中有’(2)‘的是密文，’(2)(2)'的是和源文件相同的明文。

密文文件打开时的画风是介样的：

这画面怎么感觉工作中常见呢？~~

接下来解决第三个问题：重名文件

这个问题和新文件命名是同时出现的，因此先搞定它。

因为目前默认是同路径生成，我的想法是每次新文件命名后，带着路径判断是否有重名文件，如果有就递增更改新文件名，最后再人性化的告诉用户哪一个是新文件。

因此如果固定的使用’(2)’，可能会有某个文件的尾巴上有一串’(2)’，那就太二了。我定义了一个递增的变量来实现。

import os

...
    pathname = file.split('.')[0]
    lastname = file.split('.')[1]
    count = 0
    newname = pathname + '(%d)'%count + '.' + lastname
    #若存在同名文件，则count自增1，newname重新生成
    while os.path.isfile(newname):
        count += 1
        newname = pathname + '(%d)'%count + '.' + lastname
    with open(newname,'wb') as f2:
...            

这样一来文件查重和命名就同时完成了。此时若单独看解密函数是这样子的：

# -*- coding:utf-8 -*-

import pyDes
import os

#解密
def decryptfile(file):
    key = str(input('请输入8字节密钥：'))
    IV = str(input('请输入8字节初始值：'))
    des = pyDes.des(key,pyDes.CBC,IV,pad=None,padmode=pyDes.PAD_PKCS5)
    with open(file,'rb') as f1:
        data = f1.read()
        M = des.decrypt(data)
        pathname = file.split('.')[0]
        lastname = file.split('.')[1]
        count = 0
        newname = pathname + '(%d)'%count + '.' + lastname
        while os.path.isfile(newname):
            count += 1
            newname = pathname + '(%d)'%count + '.' + lastname
        with open(newname,'wb') as f2:
                f2.write(M)
                f2.close()
                print('新文件是：%r'%newname)
        f1.close()

file = input('输入文件路径：') 
decryptfile(file)

简单进行了测试：

可以看到，连续两次对明文加密，生成了不同名的密文文件。

最终问题：DES整合

这是针对前面提到的第二个问题：相同语句太多。

起初我准备让DES变成一个类，里面3个方法，一个做数据初始化，一个加密，一个解密。经历了数次更改，最终只写出一个函数：

#! /usr/bin/env python3
# -*- coding:utf-8 -*-

import pyDes
import os

def DES(file,mode):
    '''
    mode==0:加密
    mode==1:解密
    '''
    #以下数据初始化
    key = str(input('请输入8字节密钥：'))
    IV = str(input('请输入8字节初始值：'))
    des = pyDes.des(key,pyDes.CBC,IV,pad=None,padmode=pyDes.PAD_PKCS5)
    #以下给新文件命名
    pathname = file.split('.')[0] #获得源文件名
    lastname = file.split('.')[1] #获得源文件后缀，选取第一个后缀
    count = 0  #自增变量，文件名查重后生产新文件名
    #新文件名=源文件名+加解密模式+count+'.后缀'
    newname = pathname +  '-mode-%d-(%d)'%(mode,count) + '.' + lastname
    #查重后生产新文件名
    while os.path.isfile(newname):
        count += 1
        newname = pathname + '-mode-%d-(%d)'%(mode,count) + '.' + lastname
    #以下根据用户选择进行加密或解密
    with open(file,'rb') as f1:  #以二进制只读模式打开源文件
        data = f1.read()  #读取文件数据
        #加密数据
        if mode == 0:
            print('加密中，请稍候...')
            information = des.encrypt(data)
        #解密数据
        else:  #mode不是0，就只可能是1
            print('解密中，请稍候...')
            information = des.decrypt(data)
        with open(newname,'wb') as f2:
            f2.write(information)
            f2.close()  #操作完成后，打开的文件要关闭
        print('新文件是：%r' % newname)  #十分人性化告诉用户新文件是哪个 
        f1.close()

file = input('输入文件路径：')
mode = int(input('输入模式(0为加密1为解密)：'))  #mode转换成整数
#mode非0即1，由UI中用户选择，未选择则加解密按钮不可用
DES(file,mode)

对于这段代码，有以下几点：

• 养成良好习惯，第一行声明脚本语言（虽然windows用不着），第二行声明编码类型
• 除了mode控制加密或解密，其他代码都是前面代码的重组
• DES暂时定型，最后写UI时配合修改

现在运行代码分别进行一次加密和解密如下：

表现正常：

想了很久，要从名字上分辨出明文文件和密文文件，我只能做到依靠最后一个mode，前面名字里的要删掉就有点太麻烦了。

以上，DES收工！

RSA的任务推迟~~~