Python——Crypto库实现公钥加密私钥解密

RSA介绍

RSA算法是一种非对称加密算法，即由一个私钥和一个公钥构成的密钥对，通过私钥签名，公钥验签，或者通过公钥加密，私钥解密。其中，公钥可以公开，私钥必须保密。

例：当小明给小红发送信息时，可以用小明自己的私钥签名，小红用小明的公钥验签，也可以用小红的公钥加密，小红用她自己的私钥解密，这就是非对称加密。相比对称加密，非对称加密只需要每个人各自持有自己的私钥，同时公开自己的公钥。

openssl生成公钥和私钥

使用openssl生成公钥和私钥：

首先，在命令行执行以下命令以生成一个RSA密钥对：

openssl genrsa -aes256 -out rsa-key.pem 2048

根据提示输入密码，这个密码是用来加密RSA密钥的，加密方式指定为AES256，生成的RSA的密钥长度是2048位。执行成功后，我们获得了加密的rsa-key.pem文件。

第二步，通过上面的rsa-key.pem加密文件，我们可以导出原始的私钥，命令如下：

openssl rsa -in rsa-key.pem -outform PEM -out rsa-prv.pem

输入第一步的密码，我们就可以获得加密后的私钥。

类似的，我们用下面的命令导出原始的公钥：

openssl rsa -in rsa-key.pem -outform PEM -pubout -out rsa-pub.pem

python实现生成公私钥

首先，需要安装Crypto库：

python3 -m pip install pycryptodome

from Crypto import Random
from Crypto.PublicKey import RSA# 获取一个伪随机数生成器
random_generator = Random.new().read
# 获取一个rsa算法对应的密钥对生成器实例
rsa = RSA.generate(1024, random_generator)# 生成私钥并保存
private_pem = rsa.exportKey()
with open('rsa.key', 'wb') as f:f.write(private_pem)# 生成公钥并保存
public_pem = rsa.publickey().exportKey()
with open('rsa.pub', 'wb') as f:f.write(public_pem)

PKCS1_v1_5包

RSA PKCS#1 v1.5加密标准主要描述了如何使用RSA公钥密码体系加密、解密数据，以及数字签名的算法

数据加密以及解密

导入相关包

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

数据加密

message = "This is a plain text."
with open('rsa.pub', 'r') as f:public_key = f.read()rsa_key_obj = RSA.importKey(public_key)cipher_obj = PKCS1_v1_5.new(rsa_key_obj)cipher_text = base64.b64encode(cipher_obj.encrypt(message.encode()))print('cipher text: ', cipher_text)

数据解密

with open('rsa.key', 'r') as f:private_key = f.read()rsa_key_obj = RSA.importKey(private_key)cipher_obj = PKCS1_v1_5.new(rsa_key_obj)random_generator = Random.new().readplain_text = cipher_obj.decrypt(base64.b64decode(cipher_text), random_generator)print('plain text: ', plain_text.decode())

效果展示

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