python 非对称加密

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mob649e815b5994 2023-08-26 08:18:10 ©著作权

文章标签 数据密钥对序列化 文章分类 Python 后端开发

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Python非对称加密实现流程

1. 前言

非对称加密算法是一种加密方式，它使用了一对密钥：公钥和私钥。公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。在Python中，我们可以使用cryptography库来实现非对称加密算法。

2. 实现步骤

下面是实现Python非对称加密的步骤：

步骤	描述
1. 生成密钥对	使用`cryptography`库生成公钥和私钥
2. 加密数据	使用公钥加密数据
3. 解密数据	使用私钥解密数据

3. 生成密钥对

首先，我们需要生成一对密钥：公钥和私钥。我们可以使用RSA算法生成密钥对。下面是生成密钥对的代码：

from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa

# 生成私钥
private_key = rsa.generate_private_key(
    public_exponent=65537,
    key_size=2048,
)

# 生成公钥
public_key = private_key.public_key()

# 序列化私钥
private_pem = private_key.private_bytes(
    encoding=serialization.Encoding.PEM,
    format=serialization.PrivateFormat.PKCS8,
    encryption_algorithm=serialization.NoEncryption()
)

# 序列化公钥
public_pem = public_key.public_bytes(
    encoding=serialization.Encoding.PEM,
    format=serialization.PublicFormat.SubjectPublicKeyInfo
)

# 保存私钥和公钥到文件
with open('private_key.pem', 'wb') as f:
    f.write(private_pem)

with open('public_key.pem', 'wb') as f:
    f.write(public_pem)

代码解释：

导入需要的模块和类。
使用rsa.generate_private_key方法生成私钥。
使用私钥的public_key方法生成公钥。
使用private_key.private_bytes方法将私钥序列化为PEM格式。
使用public_key.public_bytes方法将公钥序列化为PEM格式。
将私钥和公钥保存到文件中。

4. 加密数据

接下来，我们可以使用公钥来加密数据。下面是加密数据的代码：

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding

# 读取公钥
with open('public_key.pem', 'rb') as f:
    public_pem = f.read()

# 加载公钥
public_key = serialization.load_pem_public_key(public_pem)

# 加密数据
message = b'Hello, World!'
ciphertext = public_key.encrypt(
    message,
    padding.OAEP(
        mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
        algorithm=hashes.SHA256(),
        label=None
    )
)

# 打印加密后的数据
print(ciphertext.hex())

代码解释：

导入需要的模块和类。
使用open函数读取公钥文件。
使用serialization.load_pem_public_key方法加载公钥。
使用公钥的encrypt方法对数据进行加密。
使用print函数打印加密后的数据。

5. 解密数据

最后，我们可以使用私钥来解密数据。下面是解密数据的代码：

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding

# 读取私钥
with open('private_key.pem', 'rb') as f:
    private_pem = f.read()

# 加载私钥
private_key = serialization.load_pem_private_key(
    private_pem,
    password=None
)

# 解密数据
plaintext = private_key.decrypt(
    ciphertext,
    padding.OAEP(
        mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
        algorithm=hashes.SHA256(),
        label=None
    )
)

# 打印解密后的数据
print(plaintext.decode())

代码解释：