利用Python實現RSA加密解密方法範例

2022-04-08 16:00:15

前言

加密技術在資料安全儲存，資料傳輸中發揮著重要作用，能夠保護使用者隱私資料安全，防止資訊竊取。RSA是一種非對稱加密技術，在軟體、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程式碼前的註釋

RSA加密實驗基本流程：

一、選取兩個大素數p、q，並計算得到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，使用了擴充套件歐幾里得演演算法

四、輸入明文a，將明文轉化為可以用於計算的數位形式

五、對a使用快速冪取模，得到密文b，以16進位制顯示

RSA解密流程：

六、對b使用快速冪取模，得到明文a，以字元形式顯示

一、安裝模組

pip install pycryptodome

二、生成金鑰對

金鑰對檔案生成和讀取
程式碼：

from Crypto.PublicKey import RSA
def create_rsa_pair(is_save=False):
    '''
    建立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：輸入文字（str）→字串編碼（預設utf-8）（bytes）→rsa加密（bytes）→base64編碼（bytes）→解碼為字串（str）
程式碼：

import base64
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5
from Crypto.PublicKey import RSA

def encryption(text: str, public_key: bytes):
	# 字串指定編碼（轉為bytes）
	text = text.encode('utf-8')
	# 構建公鑰物件
	cipher_public = PKCS1_v1_5.new(RSA.importKey(public_key))
	# 加密（bytes）
	text_encrypted = cipher_public.encrypt(text) 
	# base64編碼，並轉為字串
	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：輸入文字（str）→字串編碼（預設utf-8）（bytes）→base64解碼（bytes）→rsa解密（bytes）→解碼為字串（str）
程式碼：

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 )
	# 構建私鑰物件
	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、完整程式碼

import base64
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5
from Crypto import Random
from Crypto.PublicKey import RSA
# ------------------------生成金鑰對------------------------
def create_rsa_pair(is_save=False):
    '''
    建立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):
    # 字串指定編碼（轉為bytes）
    text = text.encode('utf-8')
    # 構建公鑰物件
    cipher_public = PKCS1_v1_5.new(RSA.importKey(public_key))
    # 加密（bytes）
    text_encrypted = cipher_public.encrypt(text)
    # base64編碼，並轉為字串
    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)
    # 構建私鑰物件
    cipher_private = PKCS1_v1_5.new(RSA.importKey(private_key))
    # 解密（bytes）
    text_decrypted = cipher_private.decrypt(text_encrypted, Random.new().read)
    # 解碼為字串
    text_decrypted = text_decrypted.decode()
    return text_decrypted

if __name__ == '__main__':
    # 生成金鑰對
    # 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

到此這篇關於利用Python實現RSA加密解密的文章就介紹到這了,更多相關Python RSA加密解密內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com！