Python使用rsa模块实现非对称加密与解密

1、简单介绍：

RSA加密算法是一种非对称加密算法 是由已知加密密钥推导出解密密钥在计算上是不可行的”密码体制。加密密钥(即公开密钥)PK是公开信息，而解密密钥(即秘密密钥)SK是需要保密的。

RSA密钥至少为500位长，一般推荐使用1024位。RSA密钥长度随着保密级别提高，增加很快。

由于RSA的特性，一个1024位的密钥只能加密117位字节数据，当数据量超过117位字节的时候，程序就会抛出异常。 ——来自大佬

2、代码实现：

import rsa

# 一、生成公钥及私钥, 并保存

public_key, private_key = rsa.newkeys(1024) # 生成公钥和私钥

# 将生成的公钥和私钥进行转换，以便存储

pub = public_key.save_pkcs1()

pri = private_key.save_pkcs1('PEM') # save_pkcsl()是内置方法，其默认参数是‘PEM’

with open('pubkey.pem', mode='wb') as f, open('privkey.pem', mode='wb') as f1:

f.write(pub) # 打开两个文件，分别存储公钥及私钥

f1.write(pri)

# 二. 使用公钥加密, 私钥解密

def func():

with open('pubkey.pem', mode='rb') as f, open('privkey.pem', 'rb') as f1:

pub = f.read() # 从文件中再读出公钥和私钥

pri = f1.read()

public_key = rsa.PublicKey.load_pkcs1(pub) # 转换为原始状态

private_key = rsa.PrivateKey.load_pkcs1(pri)

message = "rsa加密测试"

info = rsa.encrypt(message.encode('utf-8'), public_key) # 使用公钥加密内容，内容必须是二进制

msg = rsa.decrypt(info, private_key) # 使用私钥解密，获得解密后的内容

print(msg.decode('utf-8')) # 使用之前记得先解码

3、代码升级：

现在我将上述的代码段封装成一个Rsa class(包含的方法有：__init__——初始化方法，key_transform_store——存储公钥与私钥的方法、encry——加密方法、decry——解密方法)，使用的时候，直接将下面的代码段拎到我们需要的地方去引用：先创建一Rsa对象，然后调用里面的方法即可：

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) # 实例化

rsa_obj.key_transform_store() #

info_encrypted = rsa_obj.encry('我是真心喜欢你的。') # 加密

print(info_encrypted)

info = rsa_obj.decry(info_encrypted) # 解密

print(info) # 我是真心喜欢你的。

这里会出现一个问题：由于RSA的特性，一个1024位的密钥只能加密117位字节数据，当数据量超过117位字节的时候，程序就会抛出异常。如下测试会抛出：OverflowError: 189 bytes needed for message, but there is only space for 117

rsa_obj = Rsa(1024) # 实例化

rsa_obj.key_transform_store() #

info_encrypted = rsa_obj.encry('我是真心喜欢你的。我是真心喜欢你的。我是真心喜欢你的。我是真心喜欢你的。我是真心喜欢你的。我是真心喜欢你的。我是真心喜欢你的。') # 加密

print(info_encrypted)

info = rsa_obj.decry(info_encrypted) # 解密

print(info)

。。。。。。

后记: 通常使用中, 会先对数据进行bas64加密, 再对加密后的内容使用rsa加密, 最后对rsa解密后的内容进行bas64解密。

以上。