AES对称加密

AES（Advanced Encryption Standard），在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程，高级加密标准由美国国家标准与技术研究院（NIST）于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年，高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。

高级加密标准(AES,Advanced Encryption Standard)是密码学中的高级加密标准，AES为分组加密法，把明文分成一组一组的，每组长度相等，每次加密一组数据，直到加密完整个明文，在AES标准规范中，分组长度只能是128位，AES是按照字节进行加密的，也就是说每个分组为16个字节（每个字节8位）。密钥的长度可以使用128位、192位或256位。这导致密钥长度不同，推荐加密的轮数也不同。

  • 明文P

没有经过加密的数据

  • 密钥K

用来加密明文的密码，在对称加密算法中，加密与解密的密钥是相同的。密钥为接收方与发送方协商产生，但不可以直接在网络上传输，否则会导致密钥泄漏，通常是通过非对称加密算法加密密钥，然后再通过网络传输给对方，或者直接面对面商量密钥。密钥是绝对不可以泄漏的，否则会被攻击者还原密文，窃取机密数据

  • AES加密函数

设AES加密函数为E，则 C = E(K, P),其中P为明文，K为密钥，C为密文。也就是说，把明文P和密钥K作为加密函数的参数输入，则加密函数E会输出密文C

  • 密文C

经加密函数处理后的数据

  • AES解密函数

设AES解密函数为D，则 P = D(K, C),其中C为密文，K为密钥，P为明文。也就是说，把密文C和密钥K作为解密函数的参数输入，则解密函数会输出明文P

Python Crypto 加密库

# python不同版本不一样
pip install pycryptodome   （python3.7.3）

pip install cryptography    (python3.12.2)

python3.7.3 版本

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Random import get_random_bytes
from Crypto.Util.Padding import pad, unpad


def encrypt_config(config_file, encrypted_file):
    """加密配置文件"""

    # 生成一个 16 字节的随机密钥
    key = get_random_bytes(16)
    print("Key: ", key)

    # 读取配置文件
    with open(config_file, 'rb') as f:
        plaintext = f.read()

    # 加密
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC)
    ciphertext = cipher.encrypt(pad(plaintext, AES.block_size))

    with open(encrypted_file, 'wb') as f:
        f.write(cipher.iv)
        f.write(ciphertext)
    print(f'File encrypted: {encrypted_file}')


def encrypt_config_one_key(config_files, encrypted_files):
    """加密配置文件，多个文件用同一个密钥"""

    if not isinstance(config_files, list) or not isinstance(encrypted_files, list):
        raise TypeError('config_files and encrypted_files must be list')

    # 生成一个 16 字节的随机密钥
    key = get_random_bytes(16)
    print("Key: ", key)

    config_add_key(config_files[0], encrypted_files[0], key)
    config_add_key(config_files[1], encrypted_files[1], key)
    return


def config_add_key(config_file, encrypted_file, key):

    # 读取配置文件
    with open(config_file, 'rb') as f:
        plaintext = f.read()

    # 加密
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC)
    ciphertext = cipher.encrypt(pad(plaintext, AES.block_size))

    with open(encrypted_file, 'wb') as f:
        f.write(cipher.iv)
        f.write(ciphertext)
    print(f'File encrypted: {encrypted_file}')


def decrypt_config(encrypted_file, key):
    """解密配置文件"""
    # 解密
    with open(encrypted_file, 'rb') as f:
        iv = f.read(16)
        encrypted_data = f.read()

    cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
    config_data = unpad(cipher.decrypt(encrypted_data), AES.block_size)

    print(f'解密后的数据: {config_data.decode()}')



if __name__ == '__main__':
    # file1 = "/home/pi/printer_data/config/printer.cfg"
    # file2 = "/home/pi/printer_data/config/flsun_func.cfg"
    # target1 = "/home/pi/printer_data/config/test/printer_test.cfg"
    # target2 = "/home/pi/printer_data/config/test/flsun_func.cfg"
    #
    # # encrypt_config(file1, target1)
    # # encrypt_config(file2, target2)
    # key1 = b'.)7[\x8c\xab\x12Y\xd6tm\x06\xe2\xd1l\xb5'
    # key2 = b'\xf9\x19Uf\x11\xe9q\x0ci\x87\xe32%\xf8:W'
    # # decrypt_config(target1, key1)
    # decrypt_config(target2, key2)
    config_files = ["/home/pi/printer_data/config/printer.cfg", "/home/pi/printer_data/config/flsun_func.cfg"]
    target_files = ["/home/pi/printer_data/config/test/printer_test.cfg", "/home/pi/printer_data/config/test/flsun_func.cfg"]

    # encrypt_config_one_key(config_files, target_files)

    key = b'F.r\xeaH\xfb\xf5\x9d\xe9_\x1b\xba\rW`\xaa'

    # decrypt_config(target_files[0], key)
    decrypt_config(target_files[1], key)

python3.12.2 版本


import pickle
import configparser

from cryptography.fernet import Fernet
import os

def cfg2bin(file, result_file):
    # 读取配置文件
    config = configparser.ConfigParser()
    config.read(file)
    # 将配置文件对象序列化为二进制文件
    with open(result_file, 'wb') as f:
        pickle.dump(config, f)


def encrypt_config(config_file, encrypted_file):
    """加密配置文件"""
    # 生成密钥
    key = Fernet.generate_key()
    print("Key: ", key)

    # 读取配置文件内容
    with open(config_file, 'r') as f:
        config_data = f.read()

    # 使用密钥加密配置数据
    fernet = Fernet(key)
    encrypted_data = fernet.encrypt(config_data.encode())

    # 写入加密后的文件
    with open(encrypted_file, 'wb') as f:
        f.write(encrypted_data)

    print(f'配置文件已加密并保存为: {encrypted_file}')


def decrypt_config(encrypted_file, key):
    """解密配置文件"""
    # 读取加密后的文件
    with open(encrypted_file, 'rb') as f:
        encrypted_data = f.read()

    # 使用密钥解密配置数据
    fernet = Fernet(key)
    config_data = fernet.decrypt(encrypted_data).decode()

    print(f'解密后的数据: {config_data}')


if __name__ == '__main__':
    file1 = "/home/cln/printer_data/config/printer.cfg"
    file2 = "/home/cln/printer_data/config/mainsail.cfg"
    target1 = "/home/cln/printer_data/config/test/printer_test.cfg"
    target2 = "/home/cln/printer_data/config/test/mainsail.cfg"

    # encrypt_config(file1, target1)
    # encrypt_config(file2, target2)
    key1 = b'FN8eGSYuXtK2K7-X2jUcm6r1FK16PAzdTMOpg6wyLGQ='
    key2 = b'dbBmLzpyO20jqphgQsIbCPxIpNAG-q7s6E8rxu3K4Wo='
    decrypt_config(target1, key1)
    # decrypt_config(target2, key2)

加密效果

涉及模块

  • moonraker 动态修改配置文件模块
  • klippy 读取配置模块

挤出机配置剥离

  • 在打印机初始化加载完配置文件后，只针对挤出机的参数进行赋值，达到弃用配置文件里的参数值
  • 挤出机配置参数赋值实现，可以创建一个常量类（放在util目录下），或者单独创建一个挤出机的ini配置，放在klippy目录下
  • 或者在toolhead模块加载挤出机对象之前进行挤出机配置参数赋值

  • 配置文件参数

  • extruder 用到的所有参数值信息

标签: none

添加新评论