Python怎樣基于rsa模塊實現非對稱加密與解密

這篇文章將為大家詳細講解有關Python怎樣基于rsa模塊實現非對稱加密與解密，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

1、簡單介紹：

RSA加密算法是一種非對稱加密算法 是由已知加密密鑰推導出解密密鑰在計算上是不可行的”密碼體制。加密密鑰（即公開密鑰）PK是公開信息，而解密密鑰（即秘密密鑰）SK是需要保密的。

RSA密鑰至少為500位長，一般推薦使用1024位。RSA密鑰長度隨著保密級別提高，增加很快。

由于RSA的特性，一個1024位的密鑰只能加密117位字節數據，當數據量超過117位字節的時候，程序就會拋出異常。 ——來自大佬

2、代碼實現：

來一段大佬的代碼：

import rsa


# 一、生成公鑰及私鑰, 并保存
public_key, private_key = rsa.newkeys(1024) # 生成公鑰和私鑰
# 將生成的公鑰和私鑰進行轉換，以便存儲
pub = public_key.save_pkcs1()
pri = private_key.save_pkcs1('PEM') # save_pkcsl()是內置方法，其默認參數是‘PEM'
with open('pubkey.pem', mode='wb') as f, open('privkey.pem', mode='wb') as f1:
  f.write(pub) # 打開兩個文件，分別存儲公鑰及私鑰
  f1.write(pri)


# 二. 使用公鑰加密, 私鑰解密
def func():
  with open('pubkey.pem', mode='rb') as f, open('privkey.pem', 'rb') as f1:
    pub = f.read() # 從文件中再讀出公鑰和私鑰
    pri = f1.read()
    public_key = rsa.PublicKey.load_pkcs1(pub) # 轉換為原始狀態
    private_key = rsa.PrivateKey.load_pkcs1(pri)
  message = "rsa加密測試"
  info = rsa.encrypt(message.encode('utf-8'), public_key) # 使用公鑰加密內容，內容必須是二進制
  msg = rsa.decrypt(info, private_key) # 使用私鑰解密，獲得解密后的內容
  print(msg.decode('utf-8')) # 使用之前記得先解碼

3、代碼升級：

現在我將上述的代碼段封裝成一個Rsa class（包含的方法有：__init__——初始化方法，key_transform_store——存儲公鑰與私鑰的方法、encry——加密方法、decry——解密方法），使用的時候，直接將下面的代碼段拎到我們需要的地方去引用：先創建一Rsa對象，然后調用里面的方法即可：

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) # 實例化
rsa_obj.key_transform_store() # 
info_encrypted = rsa_obj.encry('我是真心喜歡你的。') # 加密
print(info_encrypted)
info = rsa_obj.decry(info_encrypted) # 解密
print(info) # 我是真心喜歡你的。

這里會出現一個問題：由于RSA的特性，一個1024位的密鑰只能加密117位字節數據，當數據量超過117位字節的時候，程序就會拋出異常。如下測試會拋出：

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

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

后記: 通常使用中, 會先對數據進行bas64加密, 再對加密后的內容使用rsa加密, 最后對rsa解密后的內容進行bas64解密。

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