python 中的rsa加密使用

RSA 加密的基本概念

RSA 是一种非对称加密算法，广泛应用于数据加密和数字签名。它涉及公钥和私钥的生成，公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。

安装必要的库

在 Python 中实现 RSA 加密通常使用 cryptography 或 PyCryptodome 库。以 PyCryptodome 为例，安装命令如下：

pip install pycryptodome

生成 RSA 密钥对

使用 Crypto.PublicKey.RSA 模块生成密钥对：

from Crypto.PublicKey import RSA

# 生成 2048 位的 RSA 密钥对
key = RSA.generate(2048)

# 获取私钥
private_key = key.export_key()
with open("private.pem", "wb") as f:
    f.write(private_key)

# 获取公钥
public_key = key.publickey().export_key()
with open("public.pem", "wb") as f:
    f.write(public_key)

使用公钥加密数据

加载公钥并对数据进行加密：

from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Cipher import PKCS1_OAEP

# 加载公钥
with open("public.pem", "rb") as f:
    public_key = RSA.import_key(f.read())

# 创建加密器
cipher = PKCS1_OAEP.new(public_key)

# 加密数据
data = b"Hello, RSA!"
encrypted_data = cipher.encrypt(data)
print("Encrypted:", encrypted_data)

使用私钥解密数据

加载私钥并对加密数据进行解密：

from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Cipher import PKCS1_OAEP

# 加载私钥
with open("private.pem", "rb") as f:
    private_key = RSA.import_key(f.read())

# 创建解密器
cipher = PKCS1_OAEP.new(private_key)

# 解密数据
decrypted_data = cipher.decrypt(encrypted_data)
print("Decrypted:", decrypted_data.decode())

注意事项

• RSA 加密有长度限制，通常只能加密比密钥长度短的数据（如 2048 位密钥最多加密 245 字节）。
• 对于大数据，建议使用对称加密（如 AES）加密数据，再用 RSA 加密对称密钥。
• 密钥文件（.pem）应妥善保管，避免泄露私钥。

签名与验证（可选）

RSA 也可用于数字签名：

from Crypto.Signature import pkcs1_15
from Crypto.Hash import SHA256

# 签名
hash_obj = SHA256.new(data)
signature = pkcs1_15.new(private_key).sign(hash_obj)

# 验证
try:
    pkcs1_15.new(public_key).verify(hash_obj, signature)
    print("Signature is valid.")
except (ValueError, TypeError):
    print("Signature is invalid.")