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)