رمزنگاری با پایتون، آموزش رمزنگاری با پایتون

این صفحه عالی به معرفی رمزنگاری با پایتون و کتابخانه‌های معروف رمزنگاری با پایتون پرداخته و کدهای نصب کتابخانه، ساخت کلید، نمایش کلید و رمزنگاری فایل را آورده

برای شروع حرفه‌ای کنکور ارشد کامپیوتر،آی‌تی و علوم کامپیوتر حتما روی عکس زیر کلیک کنید تا در کانال کنکور کامپیوتر عضو شوید، در این کانال به معرفی بهترین منابع کنکور ارشد،برنامه ریزی و مشاوره، معرفی گرایش‌ها و هر آنچه برای موفقیت در کنکور ارشد نیاز دارید پرداخته شده است

آیا می‌دانستید برای یادگیری بلاکچینبراستی بلاکچین چیست؟ از 0 تا 100 بلاکچین به زبان سادهبراستی بلاکچین چیست؟ افراد زیادی می‌خواهند با بلاکچین آشنا شوند، اما نمی‌توانند در سایت‌ها توضیح ساده ای از بلاکچین بیابند، این مقاله به توضیح بلاچین به زبان ساده پرداخته Cryptography یکی از علم‌های اساسی است؟ فروشگاه‌های آنلاین مانند Amazon و Ebay در سال ۲۰۱۶ بیش از ۳۶۰ میلیارد دلار از فروش تجارت الکترونیکی در ایالات متحده آمریکا به دست می‌آورند.

کاربران از طریق برنامه‌های تلفن همراه و وب‌سایت‌ها، می‌توانند با استفاده از کارت‌های اعتباری به‌راحتی کالاها را خریداری کنند. امنیت این معاملات با استفاده از الگوریتم‌های ریاضی حاصل شده تا از دسترسی افراد غیرمجاز جلوگیری شود. بر اساس آمار ZipRecruiter فارغ‌التحصیلان تازه‌کاری که در حال پیگیری حرفه‌ای رمزنگار هستند، می‌توانند حقوق سالیانه میانگینی در حدود ۱۰۴، ۵۰۰ دلار دریافت کنند.

تصویری از لوگوی پایتون و رمزنگاری

رمزنگاری چیست؟

رمزنگاریرمزنگاری چیست؟ بررسی انواع رمزنگاری و ویژگی های رمزنگاریرمزنگاری چیست و چگونه کار میکند؟ این مقاله عالی به معرفی رمز نگاری، انواع رمزنگاری از جمله متقارن و نامتقارن، الگوریتم های رمزنگاری و تاریخچه آن پرداخته است استفاده از یک سری از پازل‌های پیچیده برای پنهان‌کردن و آشکارسازی پیام‌هاست. این پازل‌ها و کدگذاری کامپیوتری، داده‌های خام و قابل خواندن را به یک فرمت تبدیل می‌کنند که فقط یک سیستم یا فرد مجاز می‌تواند آن را بخواند. این کار به اطلاعات امنیت می‌بخشد و امکان ارسال و دریافت پیام‌های پیچیده را به دو طرف فراهم می‌کند. طرف مجاز یک رمز (معمولاً به‌عنوان کلید شناخته می‌شود) دارد که داده‌های نامشخص را رمزگشایی می‌کند تا در قالب خودشان قابل‌مشاهده باشند.

حتما بخوانید :

امنیت اطلاعات

کتابخانه‌های معروف رمزنگاری با پایتون

از آن جا که هدف مقاله رمزنگاری با استفاده از پایتون است، چند کتابخانه معروف رمزنگاری با پایتون را معرفی می‌کنیم:

PyCrypto: یکی از کتابخانه‌های محبوب رمزنگاری در پایتون است که الگوریتم‌های رمزنگاری مختلف را از جمله AES، DES، RSA و غیره پشتیبانی می‌کند.
cryptography: این کتابخانه نیز الگوریتم‌های رمزنگاری متنوعی را شامل می‌شود که شامل AES، DES، RSA و موارد دیگر است.
PyNaCl: یک کتابخانه پایتونی قدرتمند است که برای رمزنگاری، امضا دیجیتال، محاسبه هش و موارد دیگر استفاده می‌شود. این کتابخانه از جمله الگوریتم‌های Curve25519، Salsa20 و Poly1305 پشتیبانی می‌کند.
Fernet: یک کتابخانه ساده و آسان برای تولید توکن‌های رمزنگاری شده است که برای ارسال و دریافت اطلاعات بین سرویس‌ها استفاده می‌شود. این کتابخانه بر پایه الگوریتم AES-128 است.

در این مقاله ما به‌اختصار کتابخانه Cryptography شرح می‌دهیم.

دوره برنامه نویسی پایتون

پایتون (Python) یا پایتان یک زبان برنامه نویسی چند منظوره و سطح بالاست که بطور بسیار گسترده ای مورد استفاده برنامه نویسان و غیر برنامه نویسان قرار می‌گیرد. پایتون در سال های اخیر به یکی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی در جهان تبدیل شده است.

مشاهده و خرید

چه چیزهایی در این دوره یاد می‌گیرید

دستورات کنترلی

ذخیره‌سازی و داده ساختارها

حلقه‌ها

توابع در پایتون

مدیریت خطاها در پایتون

کار با فایل‌ها

شی گرایی

برنامه نویسی موازی و تردها

نمونه فیلم‌هایی از جلسات برنامه نویسی پایتون

چرا باید پایتون را یاد بگیریم؟

چه چیز هایی را قرار است در این دوره یاد بگیریم؟ و مروری بر تاریخچه پایتون

نصب پایتون اجرا کردن اولین خط کد

آماده سازی ویرایشگر VS Code آشنایی با سینتکس پایتون

آماده سازی مینی کندا + توابع پرینت و ماژول math

معرفی عملگرها و چرایی نیاز به کنترل جریان در برنامه نویسی

مفهوم داده ساختارها در پایتون

آشنایی با دیکشنری ها

آشنایی با حلقه ها

معرفی کلی توابع با مثال های متنوع

خطاها چی هستند؟

نحوه کار کردن با فایل و خواندن آن در مودهای مختلف

تاریخچه برنامه‌‎ نویسی

مفهوم شی‌گرایی

معرفی فرآیند Process - تفاوت فرآیند و برنامه

مرور کلی مباحث و حل یک تمرین پیرامون اعداد اول

چه چیز هایی را قرار است در این دوره یاد بگیریم؟ و مروری بر تاریخچه پایتون

آماده سازی ویرایشگر VS Code آشنایی با سینتکس پایتون

آماده سازی مینی کندا + توابع پرینت و ماژول math

معرفی عملگرها و چرایی نیاز به کنترل جریان در برنامه نویسی

نحوه کار کردن با فایل و خواندن آن در مودهای مختلف

معرفی فرآیند Process - تفاوت فرآیند و برنامه

مرور کلی مباحث و حل یک تمرین پیرامون اعداد اول

نمونه کد پایتون

کتابخانه Cryptography

مراحل کدهای توضیح داده شده به شکل زیر است:

نصب کتابخانه

pip install cryptography

pip install cryptography

ساخت کلید

from cryptography.fernet import Fernet
# ساخت کلید برای رمزنگاری
key = Fernet.generate_key()
with open('mykey.key', 'wb') as mykey:
   # نوشتن کلید در فایل
  mykey.write(key)

from cryptography.fernet import Fernet
# ساخت کلید برای رمزنگاری
key = Fernet.generate_key()
with open('mykey.key', 'wb') as mykey:
   # نوشتن کلید در فایل
  mykey.write(key)

نمایش کلید

with open('mykey.key', 'rb') as mykey:
# خواندن کلید تولید شده از فایل و قراردادن آن در متغیر 
key = mykey.read()
# چاپ کلید
print(key)

with open('mykey.key', 'rb') as mykey:
# خواندن کلید تولید شده از فایل و قراردادن آن در متغیر 
key = mykey.read()
# چاپ کلید
print(key)

رمزنگاری یک فایل نمونه با استفاده از کلید

Fernet
with open('mykey.key', 'rb') as mykey:
   key = mykey.read()
f = Fernet(key)
with open('grades.csv', 'rb') as original_file:
# خواندن یک فایل همراه اطلاعات  جهت رمزنگاری
original = original_file.read()
#رمزنگاری اطلاعات فایل خوانده شده و رمزنگاری آن با استفاده از کلید تولید شده 
encrypted = f.encrypt(original)
with open ('enc_grades.csv', 'wb') as encrypted_file:
  # قراردادن داده رمزنگاری شده در فایل جدید 
  encrypted_file.write(encrypted)

Fernet
with open('mykey.key', 'rb') as mykey:
   key = mykey.read()
f = Fernet(key)
with open('grades.csv', 'rb') as original_file:
   # خواندن یک فایل همراه اطلاعات  جهت رمزنگاری
   original = original_file.read()
#رمزنگاری اطلاعات فایل خوانده شده و رمزنگاری آن با استفاده از کلید تولید شده 
encrypted = f.encrypt(original)
with open ('enc_grades.csv', 'wb') as encrypted_file:
  # قراردادن داده رمزنگاری شده در فایل جدید 
  encrypted_file.write(encrypted)

برگرداندن فایل اصلی با استفاده از کلید

Fernet
with open('mykey.key', 'rb') as mykey:
   key = mykey.read()
f = Fernet(key)
with open('enc_graنتیes.csv', 'rb') as encrypted_file:
  # خواندن اطلاعات رمزنگاری شده
  encrypted = encrypted_file.read()
# شکستن رمز آن با استفاده از کلید تولید شده در مراحل قبل
decrypted = f.decrypt(encrypted)
with open('dec_grades.csv', 'wb') as decrypted_file:
decrypted_file.write(decrypted)

Fernet
with open('mykey.key', 'rb') as mykey:
   key = mykey.read()
f = Fernet(key)
with open('enc_graنتیes.csv', 'rb') as encrypted_file:
  # خواندن اطلاعات رمزنگاری شده
  encrypted = encrypted_file.read()
# شکستن رمز آن با استفاده از کلید تولید شده در مراحل قبل
decrypted = f.decrypt(encrypted)
with open('dec_grades.csv', 'wb') as decrypted_file:
decrypted_file.write(decrypted)

اضافه‌کردن کدهای بالا در یک Class


class Encryptor():
   def key_create(self):
       key = Fernet.generate_key()
       return key
   def key_write(self, key, key_name):
       with open(key_name, 'wb') as mykey:
           mykey.write(key)
   def key_load(self, key_name):
       with open(key_name, 'rb') as mykey:
           key = mykey.read()
       return key
   def file_encrypt(self, key, original_file, encrypted_file):
       f = Fernet(key)
       with open(original_file, 'rb') as file:
           original = file.read()
       encrypted = f.encrypt(original)
       with open(encrypted_file, 'wb') as file:
           file.write(encrypted)
   def file_decrypt(self, key, encrypted_file, decrypted_file):
       f = Fernet(key)
       with open(encrypted_file, 'rb') as file:
           encrypted = file.read()
       decrypted = f.decrypt(encrypted)
       with open(decrypted_file, 'wb') as file:
           file.write(decrypted)

class Encryptor():
   def key_create(self):
       key = Fernet.generate_key()
       return key
   def key_write(self, key, key_name):
       with open(key_name, 'wb') as mykey:
           mykey.write(key)
   def key_load(self, key_name):
       with open(key_name, 'rb') as mykey:
           key = mykey.read()
       return key
   def file_encrypt(self, key, original_file, encrypted_file):
       f = Fernet(key)
       with open(original_file, 'rb') as file:
           original = file.read()
       encrypted = f.encrypt(original)
       with open(encrypted_file, 'wb') as file:
           file.write(encrypted)
   def file_decrypt(self, key, encrypted_file, decrypted_file):
       f = Fernet(key)
       with open(encrypted_file, 'rb') as file:
           encrypted = file.read()
       decrypted = f.decrypt(encrypted)
       with open(decrypted_file, 'wb') as file:
           file.write(decrypted)

ساخت کلید rsa

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa
#  ساخت کلید rsa
key = rsa.generate_private_key(
   public_exponent=65537,
   key_size=2048,
)
# نوشتن کلید ساخته شده در فایل موردنظر
with open(key.pem", "wb") as f:
   f.write(key.private_bytes(
       encoding=serialization.Encoding.PEM,
       format=serialization.PrivateFormat.TraditionalOpenSSL,
       encryption_algorithm=serialization.BestAvailableEncryption(b"passphrase"),
   ))

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa
#  ساخت کلید rsa
key = rsa.generate_private_key(
   public_exponent=65537,
   key_size=2048,
)
# نوشتن کلید ساخته شده در فایل موردنظر
with open(key.pem", "wb") as f:
   f.write(key.private_bytes(
       encoding=serialization.Encoding.PEM,
       format=serialization.PrivateFormat.TraditionalOpenSSL,
       encryption_algorithm=serialization.BestAvailableEncryption(b"passphrase"),
   ))

در مورد ساخت کلید rsa در این کتابخانه می‌توانید به این آدرس مراجعه کنید.

برای یادگیری امکانات بیش‌تر در مورد این کتابخانه می‌توانید به مستندات کتابخانه مراجعه کنید.

نمونه فیلم‌های دوره‌های مهارتی

جمع‌بندی

رمزنگاری با استفاده از پایتون به کمک الگوریتم‌های مختلفی مانند AES، DES و RSA امکان‌پذیر است. با استفاده از کتابخانه مرتبط می‌توان کلیدهای رمزنگاری، برای رمزنگاری داده‌ها، ایجاد کرد. با استفاده از این کلیدها، می‌توان داده‌های حساس را رمزنگاری کرد و برای رمزگشایی دوباره از همان کلید استفاده کرد. رمزنگاری با استفاده از پایتون می‌تواند به‌عنوان یک راه‌حل ساده و قابل‌اجرا برای حفظ امنیت داده‌ها در برنامه‌های کامپیوتری مورداستفاده قرار بگیرد.

آیا با استفاده از پایتون می‌توانیم رمزنگاری فایل‌های مهم را انجام دهیم؟

بله با استفاده از کتابخانه مختلف که با پایتون نوشته شده است می‌توان عمل رمزنگاری را انجام داد.

آیا می‌توان با استفاده از Crytography درآمد داشت؟

بله در حال حاضر Cryptography در بسیاری از صنایع از جمله بانکداری، تجارت الکترونیک، امنیت سایبری و بلاک‌چین کاربرد دارد. برای مثال، شرکت‌هایی که در حوزه امنیت سایبریامنیت سایبری چیست؟ 0 تا 100 امنیت سایبری [cyber security]این مقاله به بررسی امنیت سایبری (cyber security)، انواع امنیت سایبری، اهمیت امنیت سایبری، یادگیری امنیت سایبری و شغل های امنیت سایبری پرداخته است فعالیت می‌کنند، مانند شرکت‌هایی که محصولاتی مانند نرم‌افزارهای رمزگذاری و امنیتی تولید می‌کنند، در این زمینه درآمد بسیاری کسب می‌کنند.

برای یادگیری Cryptogrphy باید چه مواردی را یاد بگیریم؟

برای یادگیری Cryptography، ابتدا باید با مفاهیم پایه رمزنگاری، مانند تابع‌های Hash، الگوریتم‌های رمزنگاری و امضای دیجیتال آشنا شوید. همچنین، باید با مفاهیم اصلی امنیت اطلاعات، از جمله انواع حملات سایبری، اصول امنیتی و نقاط ضعف در سیستم‌های امنیتی آشنا شوید. بعد از این‌که با مفاهیم پایه آشنا شدید، می‌توانید به مطالعه الگوریتم‌های رمزنگاری مانند AES، RSA، ECC و SHA بپردازید و با نحوه عملکرد و کاربرد آن‌ها آشنا شوید.