非對稱加密 原理及實踐

對稱加密的加密和解密過程使用同乙個金鑰，在訊息傳遞中，金鑰也會被傳來穿去，萬一金鑰被截獲，那就完蛋了。

非對稱加密過程中的金鑰被分為私鑰和公鑰：

主要有兩個應用場景：加密解密、簽名驗籤。典型的非對稱加密演算法有rsa。

假設b要和a秘密交流：

a根據rsa演算法生成了乙個私鑰、公鑰對。公鑰是公開的，任何人都可以知道，包括b；私鑰只有a知道。

b將自己想要對a說的明文使用a的公鑰通過rsa加密，生成密文，傳送出去。

a接收到來自b的密文，使用自己的私鑰通過rsa解密，生成明文。

此場景主要為了防止中間人截獲資訊，即使中間人截獲到密文，就算他知道a的公鑰，由於不知道a的私鑰，還是無法知道密文啥意思。

code example :

# -*- coding: utf-8 -*-

import base64
from crypto import random
from crypto.cipher import pkcs1_v1_5
from crypto.publickey import rsa
defgenerate_key_pair
():"""
生成私鑰公鑰
:return: 
"""rsa = rsa.generate(bits=1024, randfunc=random.new().read)
private_key = rsa.exportkey()
public_key = rsa.publickey().exportkey()
return private_key, public_key
defencrypt
(plain_text, public_key):
""" 根據公鑰對原文加密
:param plain_text: 
:type plain_text: str
:param public_key: 
:return: 
"""pk = rsa.importkey(public_key)
cipher = pkcs1_v1_5.new(pk)
cipher_text = base64.b64encode(cipher.encrypt(plain_text.encode('utf-8')))
return cipher_text
defdecrypt
(cipher_text, private_key):
""" 根據私鑰對密文進行解密
:param cipher_text: 
:type cipher_text: bytes
:param private_key: 
:return: 
"""pk = rsa.importkey(private_key)
cipher = pkcs1_v1_5.new(pk)
text = cipher.decrypt(base64.b64decode(cipher_text), random.new().read)
return text
if __name__ == '__main__':
text = '我是乙個好男人！'
prk, puk = generate_key_pair()
cipher_text = encrypt(text, puk)
plain_text = decrypt(cipher_text, prk).decode('utf-8')
print(plain_text)

我是乙個好男人！

a根據rsa演算法生成了乙個私鑰、公鑰對。公鑰是公開的，任何人都可以知道，包括b；私鑰只有a知道。

a使用自己的私鑰對一段訊息進行簽名。

b使用a的公鑰對同一段訊息進行驗籤，成功則證明a是a。

簽名驗籤是為了解決中間人偽造a與b通訊的問題。

code example:

# -*- coding: utf-8 -*-

import base64
from crypto import random
from crypto.hash import sha
from crypto.publickey import rsa
from crypto.signature import pkcs1_v1_5
defgenerate_key_pair
():"""
生成私鑰公鑰
:return: 
"""rsa = rsa.generate(bits=1024, randfunc=random.new().read)
private_key = rsa.exportkey()
public_key = rsa.publickey().exportkey()
return private_key, public_key
defsign
(message, private_key):
""" 根據私鑰加簽
:param message: 
:type message: str
:param private_key: 
:type private_key: bytes
:return: 
"""pk = rsa.importkey(private_key)
signer = pkcs1_v1_5.new(pk)
digest = sha.new()
digest.update(message.encode('utf-8'))
sign = signer.sign(digest)
signature = base64.b64encode(sign)
return signature
defverify
(message, public_key, signature):
""" 根據公鑰驗籤
:param message: 
:type message: str
:param public_key: 
:type public_key: bytes
:param signature: 
:type signature: bytes
:return: 
"""pk = rsa.importkey(public_key)
verifier = pkcs1_v1_5.new(pk)
digest = sha.new()
digest.update(message.encode('utf-8'))
is_verified = verifier.verify(digest, base64.b64decode(signature))
return is_verified
if __name__ == '__main__':
message = "brown"
private_key, public_key = generate_key_pair()
signature = sign(message, private_key)
print(verify(message, public_key, signature))

true

rsa加密演算法

ref

pycrypto與rsa密碼技術筆記

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