この記事で分かること
- AES形式で変数を暗号化する方法が分かる
- AES形式で変数を復号化する方法が分かる
目次
pythonでAES形式で暗号化と復号化する概要
この記事では、pythonを使った暗号化と復号化の方法を説明します。暗号化とは、あるデータの内容を他人にわからないようにする処理のことです。対して、復号化とは、暗号化されたデータを元に（平文に）戻すことを言います。
これによって、パスワードなどAESを使った暗号化を行い保存しておき、処理内でパスワードを使用する際には復号化してパスワードをしようするといった使い方ができるようになります。
pythonでAES形式で暗号化と復号化する前提の環境
AES形式で暗号化と復号化する前提の環境は、下の記事で説明している私の環境と同じ環境で確認しています。
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【python】バージョン確認の方法【→プログラミング初心者向け】
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また、レンタルサーバなどのLinuxサーバを使っている場合は、下の記事でプログラミングする環境の作り方を説明しています。もし、まだプログラムする環境ができていない方は、先にこちらの記事を読んで、プログラミングできる環境をつくることをおすすめします。
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レンタルサーバでプログラミングする方法【→ブログのサーバでできる！】
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pythonでAES形式で暗号化と復号化するサンプルプログラム
このサンプルプログラムでは、暗号化と復号化の手順を、それぞれの関数の定義、実行することによって説明します。
ライブラリをインポートする
まず初めに、各種ライブラリをインポートします。AESを用いた暗号化・復号化に必要なCryptoライブラリを各種モジュールをインポートしています。
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Hash import SHA256
from Crypto import Random
- ライブラリ「Crypto.Cipher」からモジュール「AES」をインポートする。
- ライブラリ「Crypto.Hash」からモジュール「SHA256」をインポートする。
- ライブラリ「Crypto」からモジュール「Random」をインポートする。
aesを作成する
次に、暗号化(AES)オブジェクトを作成する手順を説明します。AES.new()に引数としては、
- key(暗号化鍵)
- AES.MODE_CFB(暗号化アルゴリズム)
- iv(初期化ベクタ)
の３つのパラメータを入力しています。暗号化鍵には、パスワードをSHA256でハッシュした値（256bit）を鍵として利用しています。また、アルゴリズムを指定する引数としてAES.MODE_CFBを指定しています。初期化ベクタは、乱数生成におけるシード値のようなものです。
def create_aes(password, iv):
sha = SHA256.new()
sha.update(password.encode())
key = sha.digest()
return AES.new(key, AES.MODE_CFB, iv)
- 関数「create_aes」を定義宣言する。
- 変数「sha」を関数「SHA256.new」で生成されるオブジェクト（インスタンス）で初期化する。
- 関数「sha.update」でbytes-like オブジェクトに変換する。
- 変数「key」を関数「sha.digest」から出力される暗号化鍵で初期化する。
- 関数「AES.new」で生成されるオブジェクト（インスタンス）を関数「create_aes」の戻り値として返却する。
暗号化する
次には、暗号化する関数を定義し、暗号化の手順を説明します。Random.new()によって生成された初期化ベクタivを使って、AESオブジェクトのencrypt()関数を呼び出すことによって暗号化を行います。
def encrypt(decrypted_data, password):
iv = Random.new().read(AES.block_size)
return iv + create_aes(password, iv).encrypt(decrypted_data)
- 関数「encrypt」を定義宣言する。
- 変数「iv」を関数「Random.new」によって生成される初期化ベクトルで初期化する。
- 変数「iv」と関数「create_aes」からの戻り値を関数「encrypt」の戻り値として返却する。
復号化する
ここでは、復号化する関数を定義し、復号化の手順を説明します。入力されたencrypted_dataから初期化ベクタivと本文のデータに分離します。最後に、decrypt()関数で復号化を行います。
def decrypt(encrypted_data, password):
iv, cipher = encrypted_data[:AES.block_size], encrypted_data[AES.block_size:]
return create_aes(password, iv).decrypt(cipher)
- 関数「decrypt」を定義宣言する。
- 関数「decrypt」の引数で指定された変数「encrypted_data」のAES.block_size番目まで配列と、AES.block_sizeからの配列を分離して変数「iv」と「cipher」の戻り値で初期化する。
- 関数「create_aes」の戻り値を関数「decrypt」の戻り値として返却する。
定義した関数の実行
最後に、例として暗号化鍵の元になるパスワードpasswordと、暗号化対象の文字列s_stringsを題材として、上記で定義した３つの関数の呼び出しを行い、暗号化と復号化の例を記載しています。
if __name__ == '__main__':
password = "tommy1"
s_strings = "secret tommy's sentence."
enc = encrypt(s_strings, password)
print(enc)
dec = decrypt(enc, password)
print(dec)
- 変数「password」を文字列「tommy1」で初期化する。
- 変数「s_strings」を文字列「secret tommy's sentence.」で初期化する。
- 引数に変数「s_strings」と「password」を指定して呼び出した関数「encrypt」からの戻り値で変数「enc」を初期化する。
- 変数「enc」の内容を表示する。
- 引数に変数「enc」と「password」を指定して呼び出した関数「decrypt」からの戻り値で変数「dec」を初期化する。
- 変数「dec」の内容を表示する。
pythonで業務効率化するその他の方法
この記事では、pythonを使った暗号化と復号化の方法を説明しました。暗号化と復号化以外にも、pythonには、業務効率化できる手段がたくさんあります。
下記の記事に、普段オフィス環境で使われるツールを使って業務効率化できる方法をまとめていますので、ぜひ合わせて読んで取り組んでみてください。
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【python】業務効率化の方法８選【→周りを出し抜く自動化】
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