Python如何基于rsa模块实现非对称加密与解密

时间：2020-12-17 python教程查看: 831

这篇文章主要介绍了Python如何基于rsa模块实现非对称加密与解密,文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下

1、简单介绍：

RSA加密算法是一种非对称加密算法是由已知加密密钥推导出解密密钥在计算上是不可行的”密码体制。加密密钥（即公开密钥）PK是公开信息，而解密密钥（即秘密密钥）SK是需要保密的。

RSA密钥至少为500位长，一般推荐使用1024位。RSA密钥长度随着保密级别提高，增加很快。

由于RSA的特性，一个1024位的密钥只能加密117位字节数据，当数据量超过117位字节的时候，程序就会抛出异常。 ——来自大佬

2、代码实现：

来一段大佬的代码：

import rsa


# 一、生成公钥及私钥, 并保存
public_key, private_key = rsa.newkeys(1024) # 生成公钥和私钥
# 将生成的公钥和私钥进行转换，以便存储
pub = public_key.save_pkcs1()
pri = private_key.save_pkcs1('PEM') # save_pkcsl()是内置方法，其默认参数是‘PEM'
with open('pubkey.pem', mode='wb') as f, open('privkey.pem', mode='wb') as f1:
  f.write(pub) # 打开两个文件，分别存储公钥及私钥
  f1.write(pri)


# 二. 使用公钥加密, 私钥解密
def func():
  with open('pubkey.pem', mode='rb') as f, open('privkey.pem', 'rb') as f1:
    pub = f.read() # 从文件中再读出公钥和私钥
    pri = f1.read()
    public_key = rsa.PublicKey.load_pkcs1(pub) # 转换为原始状态
    private_key = rsa.PrivateKey.load_pkcs1(pri)
  message = "rsa加密测试"
  info = rsa.encrypt(message.encode('utf-8'), public_key) # 使用公钥加密内容，内容必须是二进制
  msg = rsa.decrypt(info, private_key) # 使用私钥解密，获得解密后的内容
  print(msg.decode('utf-8')) # 使用之前记得先解码

3、代码升级：

现在我将上述的代码段封装成一个Rsa class（包含的方法有：__init__——初始化方法，key_transform_store——存储公钥与私钥的方法、encry——加密方法、decry——解密方法），使用的时候，直接将下面的代码段拎到我们需要的地方去引用：先创建一Rsa对象，然后调用里面的方法即可：

import rsa


class Rsa(object):
  """RSA加密、解密"""

  def __init__(self, number, pub_path='public_key.pem', priv_path='private_key.pem'):
    """

    :param pub_path: the path to public key, default its path is public_key.pem
    :param priv_path: the path to private key, default its path is private_key.pem
    """
    # Generate the public and private keys, and returns them
    self.public_key, self.private_key = rsa.newkeys(number)

    self.public_key_path = pub_path
    self.private_key_path = priv_path

  def key_transform_store(self):
    """
    convert and save the generated public and private keys to a file
    :return: None
    """
    # convert the generated public and private keys for storage
    pub = self.public_key.save_pkcs1()
    pri = self.private_key.save_pkcs1('PEM')

    # open two files to store the public key and private key respectively

    with open(self.public_key_path, mode='wb') as f:
      f.write(pub)

    with open(self.private_key_path, mode='wb') as f1:
      f1.write(pri)

  def encry(self, info):
    """
    encrypt information
    :param info: the original string information to be encrypted
    :return:info_encrypted
    """
    # read the public key from the file
    with open(self.public_key_path, mode='rb') as f:
      pub = f.read()
      # convert pub to original state
      public_key = rsa.PublicKey.load_pkcs1(pub)

    # use the public key to encrypt the content, which must be binary
    info_encrypted = rsa.encrypt(info.encode('utf-8'), public_key)
    return info_encrypted

  def decry(self, info_encrypted):
    """
    decrypt information
    :param info_encrypted: encrypted information
    :return: info
    """
    # read the private key from the file
    with open(self.private_key_path, 'rb') as f:
      pri = f.read()
      # convert pri to original state
      private_key = rsa.PrivateKey.load_pkcs1(pri)

    # decrypt with private key to obtain the decrypted content
    msg = rsa.decrypt(info_encrypted, private_key)
    info = msg.decode('utf-8') # decode
    return info


rsa_obj = Rsa(1024) # 实例化
rsa_obj.key_transform_store() # 
info_encrypted = rsa_obj.encry('我是真心喜欢你的。') # 加密
print(info_encrypted)
info = rsa_obj.decry(info_encrypted) # 解密
print(info) # 我是真心喜欢你的。

这里会出现一个问题：由于RSA的特性，一个1024位的密钥只能加密117位字节数据，当数据量超过117位字节的时候，程序就会抛出异常。如下测试会抛出：

OverflowError: 189 bytes needed for message, but there is only space for 117

rsa_obj = Rsa(1024) # 实例化
rsa_obj.key_transform_store() # 
info_encrypted = rsa_obj.encry('我是真心喜欢你的。我是真心喜欢你的。我是真心喜欢你的。我是真心喜欢你的。我是真心喜欢你的。我是真心喜欢你的。我是真心喜欢你的。') # 加密
print(info_encrypted)
info = rsa_obj.decry(info_encrypted) # 解密
print(info)

后记: 通常使用中, 会先对数据进行bas64加密, 再对加密后的内容使用rsa加密, 最后对rsa解密后的内容进行bas64解密。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持python博客。

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