利用Python实现RSA加密解密方法实例_python
前言
- 加密技术在数据安全存储，数据传输中发挥着重要作用，能够保护用户隐私数据安全，防止信息窃取。RSA是一种非对称加密技术，在软件、网页中已得到广泛应用。本文将介绍RSA加密解密在python中的实现。
- 原则：公钥加密，私钥解密
- 解释：具体过程的解释请见代码前的注释
RSA加密实验基本流程：
一、选取两个大素数p、q，并计算得到n、phi_n
二、选取常用的e = 0x10001，方便将幂运算优化为左移，加快运算速度
三、计算d，使用了扩展欧几里得算法
四、输入明文a，将明文转化为可以用于计算的数字形式
五、对a使用快速幂取模，得到密文b，以16进制显示
RSA解密流程：
六、对b使用快速幂取模，得到明文a，以字符形式显示
一、安装模块
pip install pycryptodome
二、生成密钥对
- 密钥对文件生成和读取
- 代码：
from Crypto.PublicKey import RSA def create_rsa_pair(is_save=False): ''' 创建rsa公钥私钥对 :param is_save: default:False :return: public_key, private_key ''' f = RSA.generate(2048) private_key = f.exportKey("PEM") # 生成私钥 public_key = f.publickey().exportKey() # 生成公钥 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：输入文本（str）→字符串编码（默认utf-8）（bytes）→rsa加密（bytes）→base64编码（bytes）→解码为字符串（str）
- 代码：
import base64 from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5 from Crypto.PublicKey import RSA def encryption(text: str, public_key: bytes): # 字符串指定编码（转为bytes） text = text.encode('utf-8') # 构建公钥对象 cipher_public = PKCS1_v1_5.new(RSA.importKey(public_key)) # 加密（bytes） text_encrypted = cipher_public.encrypt(text) # base64编码，并转为字符串 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
- 说明：解密流程与加密流程相反（按照加密流程逆序解密）
- 流程：输入文本（str）→字符串编码（默认utf-8）（bytes）→base64解码（bytes）→rsa解密（bytes）→解码为字符串（str）
- 代码：
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): # 字符串指定编码（转为bytes） text_encrypted_base64 = text_encrypted_base64.encode('utf-8') # base64解码 text_encrypted = base64.b64decode(text_encrypted_base64 ) # 构建私钥对象 cipher_private = PKCS1_v1_5.new(RSA.importKey(private_key)) # 解密（bytes） text_decrypted = cipher_private.decrypt(text_encrypted , Random.new().read) # 解码为字符串 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、完整代码
import base64 from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5 from Crypto import Random from Crypto.PublicKey import RSA # ------------------------生成密钥对------------------------ def create_rsa_pair(is_save=False): ''' 创建rsa公钥私钥对 :param is_save: default:False :return: public_key, private_key ''' f = RSA.generate(2048) private_key = f.exportKey("PEM") # 生成私钥 public_key = f.publickey().exportKey() # 生成公钥 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): # 字符串指定编码（转为bytes） text = text.encode('utf-8') # 构建公钥对象 cipher_public = PKCS1_v1_5.new(RSA.importKey(public_key)) # 加密（bytes） text_encrypted = cipher_public.encrypt(text) # base64编码，并转为字符串 text_encrypted_base64 = base64.b64encode(text_encrypted).decode() return text_encrypted_base64 # ------------------------解密------------------------ def decryption(text_encrypted_base64: str, private_key: bytes): # 字符串指定编码（转为bytes） text_encrypted_base64 = text_encrypted_base64.encode('utf-8') # base64解码 text_encrypted = base64.b64decode(text_encrypted_base64) # 构建私钥对象 cipher_private = PKCS1_v1_5.new(RSA.importKey(private_key)) # 解密（bytes） text_decrypted = cipher_private.decrypt(text_encrypted, Random.new().read) # 解码为字符串 text_decrypted = text_decrypted.decode() return text_decrypted if __name__ == '__main__': # 生成密钥对 # 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) 
总结
下一个：层次聚类分析及代码实现