流密码加密解密窗口 - Python 代码实现

流密码加密解密窗口 - Python 代码实现

本文提供使用 Python 代码实现流密码加密解密功能的示例，并创建图形界面窗口方便用户操作。代码示例包含以下功能：

• 文件加密解密函数: encrypt_file 和 decrypt_file 函数用于执行文件加密和解密操作。
• 流密码加密解密函数: stream_cipher_encrypt 和 stream_cipher_decrypt 函数用于实现流密码的加密和解密算法。
• 密钥流生成函数: generate_keystream 函数用于生成密钥流。
• 图形界面: 使用 Tkinter 库创建图形界面窗口，包含输入文件路径、输出文件路径、密钥输入框、加密按钮和解密按钮。

代码示例

import tkinter as tk
from tkinter import filedialog, messagebox
import os
import docx
import openpyxl

def create_new_window2():
    #此函数用于实际执行文件加密操作
    def encrypt_file(input_file_path, output_file_path, key):
        try:
            with open(input_file_path, 'rb') as input_file:
                with open(output_file_path, 'wb') as output_file:
                # 读取整个文件内容
                    plaintext = input_file.read().decode() # 将bytes类型转换为字符串类型
                # 对明文进行流密码加密
                    ciphertext = stream_cipher_encrypt(plaintext, key)
                # 将密文写入输出文件
                    output_file.write(ciphertext.encode())
        # 根据输出文件的扩展名选择保存方式
            file_extension = os.path.splitext(output_file_path)[1]
            if file_extension == '.docx':
                #如果是.docx文件，则使用python-docx库保存
                doc = docx.Document(output_file_path)
                doc.save(output_file_path)
            elif file_extension == '.xlsx':
            #如果是.xlsx文件，则使用openpyxl库保存
                wb = openpyxl.load_workbook(output_file_path)
                wb.save(output_file_path)
            return True
        except Exception as e:
            messagebox.showerror('Error', str(e))
            return False

    def decrypt_file(input_file_path, output_file_path, key):
        try:
            with open(input_file_path, 'rb') as input_file:
                with open(output_file_path, 'wb') as output_file:
                # 读取整个文件内容
                    ciphertext = input_file.read().decode() # 将bytes类型转换为字符串类型
                # 对密文进行流密码解密
                    plaintext = stream_cipher_decrypt(ciphertext, key)
                # 将明文写入输出文件
                    output_file.write(plaintext.encode())
        # 根据输出文件的扩展名选择保存方式
            file_extension = os.path.splitext(output_file_path)[1]
            if file_extension == '.docx':
            #如果是.docx文件，则使用python-docx库保存
                doc = docx.Document(output_file_path)
                doc.save(output_file_path)
            elif file_extension == '.xlsx':
            #如果是.xlsx文件，则使用openpyxl库保存
                wb = openpyxl.load_workbook(output_file_path)
                wb.save(output_file_path)
            return True
        except Exception as e:
            messagebox.showerror('Error', str(e))
            return False

    #此函数可以检查输入框是否填写完整，然后调用encrypt_file函数进行加密操作
    def on_encrypt():
        input_file_path = e_input.get()
        output_file_path = e_output.get()
        key = e_key.get()
        #检查是否填写完整的输入、输出路径和密钥
        if not input_file_path or not output_file_path or not key:
            messagebox.showwarning('Warning', '请填写完整的输入、输出路径和密钥！')
            return
        #调用encrypt_file函数进行文件加密操作
        if encrypt_file(input_file_path, output_file_path, key):
            messagebox.showinfo('Success', '文件加密成功！')

    #此函数可以检查输入框是否填写完整，然后调用decrypt_file函数进行解密操作
    def on_decrypt():
        input_file_path = e_input.get()
        output_file_path = e_output.get()
        key = e_key.get()
        #检查是否填写完整的输入、输出路径和密钥
        if not input_file_path or not output_file_path or not key:
            messagebox.showwarning('Warning', '请填写完整的输入、输出路径和密钥！')
            return
        #调用decrypt_file函数进行文件解密操作
        if decrypt_file(input_file_path, output_file_path, key):
            messagebox.showinfo('Success', '文件解密成功！')

    def on_select_input():
        #弹出选择文件对话框并获取选择的文件路径
        file_path = filedialog.askopenfilename()
        if file_path:
            #将选择的文件路径设置到输入路径文本框中
            e_input.delete(0, tk.END)
            e_input.insert(0, file_path)

    def on_select_output():
        #获取输入的文件路径
        input_file_path = e_input.get()
        if not input_file_path:
            return
        #根据输入路径的文件扩展名生成默认的输出文件路径，并弹出保存文件对话框获取输出文件路径
        file_extension = os.path.splitext(input_file_path)[1]
        file_path = filedialog.asksaveasfilename(defaultextension=file_extension)
        if file_path:
            #将选择的文件路径设置到输出路径文本框中
            e_output.delete(0, tk.END)
            e_output.insert(0, file_path)

    new_window = tk.Toplevel(root_new)
    new_window.title('流密码加密\解密窗口')
    new_window.geometry('2000x1000')
    # 输入文件路径
    lbl_input = tk.Label(new_window, text='输入文件路径:')
    lbl_input.pack()
    e_input = tk.Entry(new_window, width=50)
    e_input.pack()
    btn_select_input = tk.Button(new_window, text='选择文件', command=on_select_input)
    btn_select_input.pack()
    # 输出文件路径
    lbl_output = tk.Label(new_window, text='输出文件路径:')
    lbl_output.pack()
    e_output = tk.Entry(new_window, width=50)
    e_output.pack()
    btn_select_output = tk.Button(new_window, text='选择路径', command=on_select_output)
    btn_select_output.pack()
    # 密钥
    lbl_key = tk.Label(new_window, text='密钥:')
    lbl_key.pack()
    e_key = tk.Entry(new_window)
    e_key.pack()
    # 加密按钮
    btn_encrypt = tk.Button(new_window, text='加密', command=on_encrypt)
    btn_encrypt.pack()
    # 解密按钮
    btn_decrypt = tk.Button(new_window, text='解密', command=on_decrypt)
    btn_decrypt.pack()

def stream_cipher_encrypt(plaintext, key):
    # 初始化密钥流生成器
    keystream = generate_keystream(key, len(plaintext))
    # 对明文与密钥流进行异或运算，得到密文
    ciphertext = [chr(ord(p) ^ k) for p, k in zip(plaintext, keystream)]
    # 返回密文
    return ''.join(ciphertext)

def stream_cipher_decrypt(ciphertext, key):
    # 初始化密钥流生成器
    keystream = generate_keystream(key, len(ciphertext))
    # 对密文与密钥流进行异或运算，得到明文
    plaintext = [chr(ord(c) ^ k) for c, k in zip(ciphertext, keystream)]
    # 返回明文
    return ''.join(plaintext)

def generate_keystream(key, length):
    # 初始化状态向量
    S = list(range(256))
    j = 0
    # 密钥调度算法
    for i in range(256):
        j = (j + S[i] + ord(key[i % len(key)])) % 256
        S[i], S[j] = S[j], S[i]
    # 生成密钥流
    keystream = []
    i = j = 0
    for _ in range(length):
        i = (i + 1) % 256
        j = (j + S[i]) % 256
        S[i], S[j] = S[j], S[i]
        keystream.append(S[(S[i] + S[j]) % 256])
    # 返回密钥流
    return keystream

错误解决

在加密过程中，可能会遇到 ord() expected string of length 1, but int found 错误。这是因为在 encrypt_file 和 decrypt_file 函数中，读取文件时使用了 rb 和 wb 模式，返回的是 bytes 类型，但是在调用 stream_cipher_encrypt 和 stream_cipher_decrypt 函数时，传入的参数为字符串类型，需要先将读取的 bytes 类型转换为字符串类型。

以下为修改后的 encrypt_file 和 decrypt_file 函数代码：

def encrypt_file(input_file_path, output_file_path, key):
    try:
        with open(input_file_path, 'rb') as input_file:
            with open(output_file_path, 'wb') as output_file:
                # 读取整个文件内容
                plaintext = input_file.read().decode() # 将bytes类型转换为字符串类型
                # 对明文进行流密码加密
                ciphertext = stream_cipher_encrypt(plaintext, key)
                # 将密文写入输出文件
                output_file.write(ciphertext.encode())
        # 根据输出文件的扩展名选择保存方式
        file_extension = os.path.splitext(output_file_path)[1]
        if file_extension == '.docx':
            #如果是.docx文件，则使用python-docx库保存
            doc = docx.Document(output_file_path)
            doc.save(output_file_path)
        elif file_extension == '.xlsx':
            #如果是.xlsx文件，则使用openpyxl库保存
            wb = openpyxl.load_workbook(output_file_path)
            wb.save(output_file_path)
        return True
    except Exception as e:
        messagebox.showerror('Error', str(e))
        return False

def decrypt_file(input_file_path, output_file_path, key):
    try:
        with open(input_file_path, 'rb') as input_file:
            with open(output_file_path, 'wb') as output_file:
                # 读取整个文件内容
                ciphertext = input_file.read().decode() # 将bytes类型转换为字符串类型
                # 对密文进行流密码解密
                plaintext = stream_cipher_decrypt(ciphertext, key)
                # 将明文写入输出文件
                output_file.write(plaintext.encode())
        # 根据输出文件的扩展名选择保存方式
        file_extension = os.path.splitext(output_file_path)[1]
        if file_extension == '.docx':
            #如果是.docx文件，则使用python-docx库保存
            doc = docx.Document(output_file_path)
            doc.save(output_file_path)
        elif file_extension == '.xlsx':
            #如果是.xlsx文件，则使用openpyxl库保存
            wb = openpyxl.load_workbook(output_file_path)
            wb.save(output_file_path)
        return True
    except Exception as e:
        messagebox.showerror('Error', str(e))
        return False

修改后即可正常加密解密文件。

运行程序

1. 将代码保存为 .py 文件。
2. 确保安装了必要的库：tkinter、docx、openpyxl。
3. 运行 .py 文件。

注意事项

• 本代码示例使用了简单的流密码算法，安全性较低，不建议用于实际的敏感数据加密。
• 请根据实际需求修改代码，例如修改密钥长度、加密算法等。
• 在使用此代码进行文件加密解密时，请务必妥善保管密钥，避免密钥泄露导致数据丢失。