使用Python的BinaryIO()实现文件加密和解密操作

在Python中，我们可以使用BinaryIO来进行文件加密和解密操作。BinaryIO是一种二进制文件流，可以用于读取和写入二进制文件。

下面是一个使用BinaryIO实现文件加密和解密操作的例子：

import os
import hashlib
from typing import BinaryIO


def encrypt_file(file_path: str, key: str) -> None:
    with open(file_path, 'rb') as file:
        encrypted_data = encrypt_data(file, key)
    with open(file_path, 'wb') as file:
        file.write(encrypted_data)


def decrypt_file(file_path: str, key: str) -> None:
    with open(file_path, 'rb') as file:
        decrypted_data = decrypt_data(file, key)
    with open(file_path, 'wb') as file:
        file.write(decrypted_data)


def encrypt_data(file: BinaryIO, key: str) -> bytes:
    iv = os.urandom(16)  # 生成一个随机的16字节初始向量
    cipher = generate_cipher(key, iv)
    encrypted_data = iv + cipher.encrypt(file.read())
    return encrypted_data


def decrypt_data(file: BinaryIO, key: str) -> bytes:
    encrypted_data = file.read()
    iv = encrypted_data[:16]  # 初始向量是前16字节
    cipher = generate_cipher(key, iv)
    decrypted_data = cipher.decrypt(encrypted_data[16:])
    return decrypted_data


def generate_cipher(key: str, iv: bytes):
    # 使用哈希函数计算加密密钥
    key_hash = hashlib.sha256(key.encode()).digest()
    cipher = Cipher(algorithms.AES(key_hash), modes.CBC(iv))
    return cipher


# 使用示例
file_path = 'example.txt'
key = 'my_secret_key'

# 加密文件
encrypt_file(file_path, key)

# 解密文件
decrypt_file(file_path, key)

在上面的例子中，加密函数encrypt_file()和解密函数decrypt_file()使用了BinaryIO来读取文件和写入文件。加密函数将文件内容读取并进行加密，然后将加密后的数据写回到文件中。解密函数则将文件内容读取并进行解密，然后将解密后的数据写回到文件中。

加密数据时，我们使用AES算法和CBC模式来进行加密。首先生成一个16字节的随机初始向量（IV），然后利用密钥和IV生成一个密码器（cipher），并使用密码器加密文件内容。

解密数据时，我们先读取文件中的加密数据，然后从中提取出初始向量，再利用密钥和初始向量生成一个密码器，并使用密码器解密文件内容。

在使用示例中，我们可以通过指定file_path和key来进行文件的加密和解密操作。注意，密码要保密，以免他人获取到密钥进行解密操作。