使用Fernet加密算法保护Python应用程序中的数据库数据

Fernet是Python中的对称加密算法，它是基于AES-128bit算法的一种实现。通过使用Fernet算法，可以保护Python应用程序中的数据库数据，确保其在存储和传输过程中的安全性。

下面是一个使用Fernet加密算法保护数据库数据的示例：

首先，需要安装cryptography库，它是用于实现Fernet算法的Python库。可以通过以下命令进行安装：

pip install cryptography

然后，导入所需的模块：

from cryptography.fernet import Fernet
import sqlite3

接下来，生成Fernet密钥，并将密钥保存到文件中：

def generate_key():
    key = Fernet.generate_key()
    with open('key.key', 'wb') as key_file:
        key_file.write(key)

然后，读取密钥文件，并创建Fernet对象：

def load_key():
    with open('key.key', 'rb') as key_file:
        key = key_file.read()
    return key

# 读取密钥
key = load_key()

# 创建Fernet对象
fernet = Fernet(key)

接下来，连接到数据库并执行SQL查询：

# 连接到数据库
conn = sqlite3.connect('database.db')
cursor = conn.cursor()

# 执行查询
cursor.execute("SELECT * FROM users")

# 获取查询结果
results = cursor.fetchall()

随后，对查询结果中的敏感数据进行加密：

encrypted_results = []
for row in results:
    encrypted_row = []
    for value in row:
        encrypted_value = fernet.encrypt(value.encode())
        encrypted_row.append(encrypted_value)
    encrypted_results.append(tuple(encrypted_row))

最后，将加密后的数据保存到数据库中：

cursor.executemany("INSERT INTO encrypted_users VALUES(?, ?, ?)", encrypted_results)
conn.commit()

# 关闭数据库连接
cursor.close()
conn.close()

通过上述步骤，我们使用Fernet算法对数据库中的敏感数据进行了加密，并将加密后的数据保存回数据库中。

在需要访问这些加密数据的时候，可以使用相同的Fernet密钥来解密数据。解密过程如下：

# 读取密钥
key = load_key()

# 创建Fernet对象
fernet = Fernet(key)

# 解密数据
decrypted_results = []
for row in encrypted_results:
    decrypted_row = []
    for value in row:
        decrypted_value = fernet.decrypt(value)
        decrypted_row.append(decrypted_value.decode())
    decrypted_results.append(tuple(decrypted_row))

通过以上步骤，我们可以解密数据库中的数据，并在需要时访问原始的明文数据。

为了保证数据的安全性，需要确保密钥文件key.key的安全存储，以及对密钥文件的访问权限进行限制。此外，还可以使用其他安全措施来保护数据库和应用程序。

总结：在Python应用程序中，使用Fernet加密算法可以有效保护数据库数据的安全性。通过生成Fernet密钥、加密敏感数据、保存密文数据到数据库，以及使用相同密钥解密数据，可以实现对数据库数据的保护和访问控制。