3. 设备端密码管理器搭建（一）：环境准备

在开始搭建本地密码管理器之前，我们需要准备好开发环境。本节将引导您完成 Python 环境配置、cryptography 库安装，并创建第一个 本地密码数据库。这是整个密码管理系统的基石，确保后续所有加密操作安全可靠。

3.1 安装 Python 与配置虚拟环境

推荐使用 Python 3.9 及以上版本，以支持最新的类型注解和安全性特性。请从 python.org 下载对应操作系统的安装包。

创建并激活虚拟环境（推荐）：

# 创建虚拟环境
python3 -m venv password_manager_env

# 激活虚拟环境 (Windows)
password_manager_env\Scripts\activate

# 激活虚拟环境 (macOS/Linux)
source password_manager_env/bin/activate

# 确认环境已激活 (终端会显示环境名称)

3.2 安装 cryptography 加密库

cryptography 是 Python 生态中最成熟的加密库之一，提供 Fernet 对称加密、公钥加密、哈希函数等。安装命令如下：

# 确保虚拟环境已激活，然后执行
pip install cryptography

# 验证安装
python -c "from cryptography.fernet import Fernet; print('cryptography 安装成功！')"

安装完成后，您将获得以下核心模块：

• cryptography.fernet — 对称加密，适合加密密码数据库文件
• cryptography.hazmat.primitives — 底层加密原语（AES、RSA、哈希等）
• cryptography.hazmat.backends — 加密后端（OpenSSL 等）

3.3 创建本地密码数据库（SQLite + 加密）

我们将使用 SQLite 作为本地数据库引擎，配合 cryptography 对敏感字段进行加密。以下是创建数据库的完整代码：

import sqlite3
import os
from cryptography.fernet import Fernet

# 1. 生成或加载加密密钥
KEY_FILE = "master.key"
if not os.path.exists(KEY_FILE):
    key = Fernet.generate_key()
    with open(KEY_FILE, "wb") as f:
        f.write(key)
    print("✅ 新密钥已生成并保存到 master.key")
else:
    with open(KEY_FILE, "rb") as f:
        key = f.read()
    print("🔑 已加载现有密钥")

cipher = Fernet(key)

# 2. 创建 SQLite 数据库
DB_FILE = "password_vault.db"
conn = sqlite3.connect(DB_FILE)
cursor = conn.cursor()

# 3. 创建密码条目表（加密存储密码字段）
cursor.execute("""
CREATE TABLE IF NOT EXISTS passwords (
    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    service TEXT NOT NULL,          -- 服务名称（明文）
    username TEXT NOT NULL,         -- 用户名（明文）
    encrypted_password BLOB NOT NULL, -- 加密后的密码
    notes TEXT,                     -- 备注（明文）
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
)
""")

conn.commit()
conn.close()
print(f"📁 数据库 {DB_FILE} 创建成功！")
print("📋 表结构：passwords (id, service, username, encrypted_password, notes, created_at)")

3.4 验证数据库与加密功能

运行以下代码测试数据库写入和加密/解密流程：

import sqlite3
from cryptography.fernet import Fernet

# 加载密钥
with open("master.key", "rb") as f:
    key = f.read()
cipher = Fernet(key)

# 连接数据库
conn = sqlite3.connect("password_vault.db")
cursor = conn.cursor()

# 插入一条测试数据
service = "GitHub"
username = "demo_user"
password = "MyS3cur3P@ss!"
encrypted_pwd = cipher.encrypt(password.encode())

cursor.execute("""
INSERT INTO passwords (service, username, encrypted_password, notes)
VALUES (?, ?, ?, ?)
""", (service, username, encrypted_pwd, "测试条目 - 请及时删除"))

conn.commit()
print("✅ 测试数据已插入")

# 读取并解密
cursor.execute("SELECT service, username, encrypted_password FROM passwords WHERE service=?", (service,))
row = cursor.fetchone()
if row:
    decrypted_pwd = cipher.decrypt(row[2]).decode()
    print(f"🔓 解密成功：{row[0]} / {row[1]} -> 密码: {decrypted_pwd}")

conn.close()

预期输出：

✅ 测试数据已插入
🔓 解密成功：GitHub / demo_user -> 密码: MyS3cur3P@ss!

至此，您的设备端密码管理器环境已准备就绪！下一节我们将实现密码的增删改查（CRUD）操作界面。