python加密解密庫cryptography使用openSSL生成的密匙加密解密

更新時間：2020年02月11日 08:58:15 作者：xiaoqingyu123

這篇文章主要介紹了python加密解密庫cryptography使用openSSL生成的密匙加密解密,需要的朋友可以參考下

密匙使用步驟一般是：

1. 私匙簽名，發(fā)送簽名后的數(shù)據(jù)，公匙驗證。

2.公匙加密，發(fā)送加密后的數(shù)據(jù)，私匙解密。

一般使用情景是通過 openssl 生成密匙后再操作的。Linux下生成密匙也很簡單。

yum 安裝 openssl

yum -y install openssl

生成三個密匙文件。

rsa_private_key.pem 私匙文件

rsa_private_key_pkcs8.pem pkcs8格式私匙，

rsa_public_key.pem 公匙

openssl genrsa -out rsa_private_key.pem  1024 

openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt -out rsa_private_key_pkcs8.pem 

openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem

導入私匙：

序列化密鑰可以選擇使用密碼在磁盤上進行加密。在這個例子中，我們加載了一個未加密的密鑰，因此我們沒有提供密碼。如果密鑰被加密，我們可以傳遞一個bytes對象作為 password參數(shù)。

from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
 
# 已有sar私匙， 導入
with open('Key.pem', 'rb') as key_file:
  private_key = serialization.load_pem_private_key(
    key_file.read(),
    password=None,
    backend=default_backend()
  )

簽名：

私鑰可用于簽署消息。這允許任何擁有公鑰的人驗證該消息是由擁有相應私鑰的人創(chuàng)建的。RSA簽名需要特定的散列函數(shù)，并使用填充。以下是message使用RSA 進行簽名的示例，帶有安全散列函數(shù)和填充：

from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
 
# 已有sar私匙， 導入
with open('Key.pem', 'rb') as key_file:
  private_key = serialization.load_pem_private_key(
    key_file.read(),
    password=None,
    backend=default_backend()
  )
 
message = b"aaaa, bbbb, cccc"
 
# 簽名操作
signature = private_key.sign(
  message,
  padding.PSS(
    mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
    salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
  ),
  hashes.SHA256()
)
print('簽名后數(shù)據(jù)： ', signature)

有效的簽名填充是 PSS和 PKCS1v15.PSS 是任何新協(xié)議或應用的推薦選擇，PKCS1v15 只應用于支持傳統(tǒng)協(xié)議。

如果您的數(shù)據(jù)太大而無法在單個調(diào)用中傳遞，則可以分別對其進行散列并使用該值 Prehashed。

from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import utils
 
# 已有sar私匙， 導入
with open('Key.pem', 'rb') as key_file:
  private_key = serialization.load_pem_private_key(
    key_file.read(),
    password=None,
    backend=default_backend()
  )
 
# 如果您的數(shù)據(jù)太大而無法在單個調(diào)用中傳遞，則可以分別對其進行散列并使用該值 Prehashed。
 
 
chosen_hash = hashes.SHA256()
hasher = hashes.Hash(chosen_hash, default_backend())
hasher.update(b"data &")
hasher.update(b"more data")
digest = hasher.finalize()
sig = private_key.sign(
  digest,
  padding.PSS(
    mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
    salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
  ),
  utils.Prehashed(chosen_hash)
)
print('簽名后數(shù)據(jù): ', sig)

驗證：

from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
 
# 已有sar私匙， 導入
with open('Key.pem', 'rb') as key_file:
  private_key = serialization.load_pem_private_key(
    key_file.read(),
    password=None,
    backend=default_backend()
  )
 
message = b"123 xiao"
 
# 簽名
signature = private_key.sign(
  # 原始數(shù)據(jù)
  message,
  padding.PSS(
    mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
    salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
  ),
  hashes.SHA256()
)
print('簽名后的數(shù)據(jù): ', signature)
 
 
# 公匙導入
with open('Key_pub.pem', 'rb') as key_file:
  public_key = serialization.load_pem_public_key(
    key_file.read(),
    backend=default_backend()
  )
  
  
# 簽名數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)不對，拋出異常
# 如果驗證不匹配，verify()會引發(fā) InvalidSignature異常。
public_key.verify(
  # 簽名數(shù)據(jù)
  signature,
  # 原始數(shù)據(jù)
  message,
  padding.PSS(
    mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
    salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
  ),
  hashes.SHA256()
)

如果您的數(shù)據(jù)太大而無法在單個調(diào)用中傳遞，則可以分別對其進行散列并使用該值 Prehashed。

from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import utils
 
# 已有sar私匙， 導入
with open('Key.pem', 'rb') as key_file:
  private_key = serialization.load_pem_private_key(
    key_file.read(),
    password=None,
    backend=default_backend()
  )
 
chosen_hash = hashes.SHA256()
hasher = hashes.Hash(chosen_hash, default_backend())
hasher.update(b'data &')
hasher.update(b'more data')
digest = hasher.finalize()
sig = private_key.sign(
  digest,
  padding.PSS(
    mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
    salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
  ),
  utils.Prehashed(chosen_hash)
)
print('簽名后的數(shù)據(jù): ', sig)
 
 
# 公匙導入
with open('Key_pub.pem', 'rb') as key_file:
  public_key = serialization.load_pem_public_key(
    key_file.read(),
    backend=default_backend()
  )
 
 
# 如果您的數(shù)據(jù)太大而無法在單個調(diào)用中傳遞，則可以分別對其進行散列并使用該值 Prehashed。
public_key.verify(
  sig,
  digest,
  padding.PSS(
    mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
    salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
  ),
  utils.Prehashed(chosen_hash)
)

公匙，加密：

因為是使用進行加密的RSA加密有趣的是公共密鑰，這意味著任何人都可以對數(shù)據(jù)進行加密。數(shù)據(jù)然后使用私鑰解密。

from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
 
 
# 公匙導入
with open('Key_pub.pem', 'rb') as key_file:
  public_key = serialization.load_pem_public_key(
    key_file.read(),
    backend=default_backend()
  )
 
 
message = b'test data'
ciphertext = public_key.encrypt(
  message,
  padding.OAEP(
    mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
    algorithm=hashes.SHA256(),
    label=None
  )
)
print('加密數(shù)據(jù)： ', ciphertext)

私匙解密公私加密的信息：

from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
 
 
# 已有sar私匙， 導入
with open('Key.pem', 'rb') as key_file:
  private_key = serialization.load_pem_private_key(
    key_file.read(),
    password=None,
    backend=default_backend()
  )
  
 
plaintext = private_key.decrypt(
  # 加密的信息
  ciphertext,
  padding.OAEP(
    mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
    algorithm=hashes.SHA256(),
    label=None
  )
)
 
print('解密數(shù)據(jù): ', plaintext)

完整的公匙加密，私匙解密獲取信息。

from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
 
 
# 公匙導入
with open('Key_pub.pem', 'rb') as key_file:
  public_key = serialization.load_pem_public_key(
    key_file.read(),
    backend=default_backend()
  )
 
 
message = b'test data'
ciphertext = public_key.encrypt(
  message,
  padding.OAEP(
    mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
    algorithm=hashes.SHA256(),
    label=None
  )
)
print('加密數(shù)據(jù)： ', ciphertext)
 
 
# 已有sar私匙， 導入
with open('Key.pem', 'rb') as key_file:
  private_key = serialization.load_pem_private_key(
    key_file.read(),
    password=None,
    backend=default_backend()
  )
  
 
plaintext = private_key.decrypt(
  # 加密的信息
  ciphertext,
  padding.OAEP(
    mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
    algorithm=hashes.SHA256(),
    label=None
  )
)
 
print('解密數(shù)據(jù): ', plaintext)

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