利用Python實(shí)現(xiàn)RSA加密解密方法實(shí)例

更新時(shí)間：2022年04月08日 12:39:56 作者：淺若清風(fēng)cyf

過(guò)去幾天我一直在嘗試用Python實(shí)現(xiàn)RSA算法,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于利用Python實(shí)現(xiàn)RSA加密解密的相關(guān)資料,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下

前言

加密技術(shù)在數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)揮著重要作用，能夠保護(hù)用戶隱私數(shù)據(jù)安全，防止信息竊取。RSA是一種非對(duì)稱加密技術(shù)，在軟件、網(wǎng)頁(yè)中已得到廣泛應(yīng)用。本文將介紹RSA加密解密在python中的實(shí)現(xiàn)。
原則：公鑰加密，私鑰解密
解釋：具體過(guò)程的解釋請(qǐng)見代碼前的注釋

RSA加密實(shí)驗(yàn)基本流程：

一、選取兩個(gè)大素?cái)?shù)p、q，并計(jì)算得到n、phi_n

二、選取常用的e = 0x10001，方便將冪運(yùn)算優(yōu)化為左移，加快運(yùn)算速度

三、計(jì)算d，使用了擴(kuò)展歐幾里得算法

四、輸入明文a，將明文轉(zhuǎn)化為可以用于計(jì)算的數(shù)字形式

五、對(duì)a使用快速冪取模，得到密文b，以16進(jìn)制顯示

RSA解密流程：

六、對(duì)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(duì)

密鑰對(duì)文件生成和讀取
代碼：

from Crypto.PublicKey import RSA
def create_rsa_pair(is_save=False):
    '''
    創(chuàng)建rsa公鑰私鑰對(duì)
    :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(rèn)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(zhuǎn)為bytes）
	text = text.encode('utf-8')
	# 構(gòu)建公鑰對(duì)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(zhuǎn)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(shuō)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(rèn)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(zhuǎn)為bytes）
	text_encrypted_base64 = text_encrypted_base64.encode('utf-8')
	# base64解碼
	text_encrypted = base64.b64decode(text_encrypted_base64 )
	# 構(gòu)建私鑰對(duì)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(duì)------------------------
def create_rsa_pair(is_save=False):
    '''
    創(chuàng)建rsa公鑰私鑰對(duì)
    :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(zhuǎn)為bytes）
    text = text.encode('utf-8')
    # 構(gòu)建公鑰對(duì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)為bytes）
    text_encrypted_base64 = text_encrypted_base64.encode('utf-8')
    # base64解碼
    text_encrypted = base64.b64decode(text_encrypted_base64)
    # 構(gòu)建私鑰對(duì)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(duì)
    # 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)