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前言
- 加密技術在數據安全存儲，數據傳輸中發揮著重要作用，能夠保護用戶隱私數據安全，防止信息竊取。RSA是一種非對稱加密技術，在軟件、網頁中已得到廣泛應用。本文將介紹RSA加密解密在python中的實現。
- 原則：公鑰加密，私鑰解密
- 解釋：具體過程的解釋請見代碼前的注釋
RSA加密實驗基本流程：
一、選取兩個大素數p、q，并計算得到n、phi_n
二、選取常用的e = 0x10001，方便將冪運算優化為左移，加快運算速度
三、計算d，使用了擴展歐幾里得算法
四、輸入明文a，將明文轉化為可以用于計算的數字形式
五、對a使用快速冪取模，得到密文b，以16進制顯示
RSA解密流程：
六、對b使用快速冪取模，得到明文a，以字符形式顯示
一、安裝模塊
pip install pycryptodome
二、生成密鑰對
- 密鑰對文件生成和讀取
- 代碼：
from Crypto.PublicKey import RSA
def create_rsa_pair(is_save=False):
'''
創建rsa公鑰私鑰對
:param is_save: default:False
:return: public_key, private_key
'''
f = RSA.generate(2048)
private_key = f.exportKey("PEM") # 生成私鑰
public_key = f.publickey().exportKey() # 生成公鑰
if is_save:
with open("crypto_private_key.pem", "wb") as f:
f.write(private_key)
with open("crypto_public_key.pem", "wb") as f:
f.write(public_key)
return public_key, private_key
def read_public_key(file_path="crypto_public_key.pem") -> bytes:
with open(file_path, "rb") as x:
b = x.read()
return b
def read_private_key(file_path="crypto_private_key.pem") -> bytes:
with open(file_path, "rb") as x:
b = x.read()
return b三、加密
- 流程：輸入文本（str）→字符串編碼（默認utf-8）（bytes）→rsa加密（bytes）→base64編碼（bytes）→解碼為字符串（str）
- 代碼：
import base64
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5
from Crypto.PublicKey import RSA
def encryption(text: str, public_key: bytes):
# 字符串指定編碼（轉為bytes）
text = text.encode('utf-8')
# 構建公鑰對象
cipher_public = PKCS1_v1_5.new(RSA.importKey(public_key))
# 加密（bytes）
text_encrypted = cipher_public.encrypt(text)
# base64編碼，并轉為字符串
text_encrypted_base64 = base64.b64encode(text_encrypted ).decode()
return text_encrypted_base64
if __name__ == '__main__':
public_key = read_public_key()
text = '123456'
text_encrypted_base64 = encryption(text, public_key)
print('密文：',text_encrypted_base64)四、解密
- 說明：解密流程與加密流程相反（按照加密流程逆序解密）
- 流程：輸入文本（str）→字符串編碼（默認utf-8）（bytes）→base64解碼（bytes）→rsa解密（bytes）→解碼為字符串（str）
- 代碼：
import base64
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5
from Crypto import Random
from Crypto.PublicKey import RSA
def decryption(text_encrypted_base64: str, private_key: bytes):
# 字符串指定編碼（轉為bytes）
text_encrypted_base64 = text_encrypted_base64.encode('utf-8')
# base64解碼
text_encrypted = base64.b64decode(text_encrypted_base64 )
# 構建私鑰對象
cipher_private = PKCS1_v1_5.new(RSA.importKey(private_key))
# 解密（bytes）
text_decrypted = cipher_private.decrypt(text_encrypted , Random.new().read)
# 解碼為字符串
text_decrypted = text_decrypted.decode()
return text_decrypted
if __name__ == '__main__':
# 生成密文
public_key = read_public_key()
text = '123456'
text_encrypted_base64 = encryption(text, public_key)
print('密文：',text_encrypted_base64)
# 解密
private_key = read_private_key()
text_decrypted = decryption(text_encrypted_base64, private_key)
print('明文：',text_decrypted)五、完整代碼
import base64
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5
from Crypto import Random
from Crypto.PublicKey import RSA
# ------------------------生成密鑰對------------------------
def create_rsa_pair(is_save=False):
'''
創建rsa公鑰私鑰對
:param is_save: default:False
:return: public_key, private_key
'''
f = RSA.generate(2048)
private_key = f.exportKey("PEM") # 生成私鑰
public_key = f.publickey().exportKey() # 生成公鑰
if is_save:
with open("crypto_private_key.pem", "wb") as f:
f.write(private_key)
with open("crypto_public_key.pem", "wb") as f:
f.write(public_key)
return public_key, private_key
def read_public_key(file_path="crypto_public_key.pem") -> bytes:
with open(file_path, "rb") as x:
b = x.read()
return b
def read_private_key(file_path="crypto_private_key.pem") -> bytes:
with open(file_path, "rb") as x:
b = x.read()
return b
# ------------------------加密------------------------
def encryption(text: str, public_key: bytes):
# 字符串指定編碼（轉為bytes）
text = text.encode('utf-8')
# 構建公鑰對象
cipher_public = PKCS1_v1_5.new(RSA.importKey(public_key))
# 加密（bytes）
text_encrypted = cipher_public.encrypt(text)
# base64編碼，并轉為字符串
text_encrypted_base64 = base64.b64encode(text_encrypted).decode()
return text_encrypted_base64
# ------------------------解密------------------------
def decryption(text_encrypted_base64: str, private_key: bytes):
# 字符串指定編碼（轉為bytes）
text_encrypted_base64 = text_encrypted_base64.encode('utf-8')
# base64解碼
text_encrypted = base64.b64decode(text_encrypted_base64)
# 構建私鑰對象
cipher_private = PKCS1_v1_5.new(RSA.importKey(private_key))
# 解密（bytes）
text_decrypted = cipher_private.decrypt(text_encrypted, Random.new().read)
# 解碼為字符串
text_decrypted = text_decrypted.decode()
return text_decrypted
if __name__ == '__main__':
# 生成密鑰對
# create_rsa_pair(is_save=True)
# public_key = read_public_key()
# private_key = read_private_key()
public_key, private_key = create_rsa_pair(is_save=False)
# 加密
text = '123456'
text_encrypted_base64 = encryption(text, public_key)
print('密文：', text_encrypted_base64)
# 解密
text_decrypted = decryption(text_encrypted_base64, private_key)
print('明文：', text_decrypted)
總結
原文鏈接：https://juejin.cn/post/7083429856330907685
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