Python RSA加解密、为什么RSA公钥每次加密得到的结果都不一样？

2023-01-27 18:50:16

文章目录

一、Python Crypto模块RSA加解密
二、参考

一、Python Crypto模块RSA加解密

1. RSA加密算法基础

RSA加密算法是一种非对称加密算法。RSA 是1977年由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的。RSA就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。

RSA加密解密，需要一对秘钥，一个是私钥，一个是公钥。使用公钥加密后，可以用私钥来解密，但使用私钥加密的数据，不能用公钥解密，只能用公钥验证加密后的数据是否被篡改。

2. python 安装Crypto模块

Crypto库的安装比较费心，因为有好几种库可以安装，功能几乎一样，最终都叫Crypto，不同系统下可安装的库的名称还不一致，但总结下来，下面的安装方法在任何平台都可用

pip install pycryptodome

2.1 安装了pycryptodome还是报错ModuleNotFoundError: No module named ‘Crypto’

安装了pycryptodome还是报错

Traceback (most recent call last):
  File "F:/code_work/python_test/main.py", line 5, in <module>
    from Crypto.PublicKey import RSA
ModuleNotFoundError: No module named 'Crypto'

解决方法：

pip3 unstall crypto
pip3 uninstall pycrypto
pip3 install pycryptodome

亲测可用！

3. 通过RSA生成自己的公钥，私钥

使用Crypto，可以直接生成私钥和公钥

from Crypto import Random
from Crypto.PublicKey import RSA


def get_rsa_keys():
    random_generator = Random.new().read
    rsa = RSA.generate(2048, random_generator)
    # 生成私钥
    private_key = rsa.exportKey()
    print(private_key.decode('utf-8'))
    # 生成公钥
    public_key = rsa.publickey().exportKey()
    print(public_key.decode('utf-8'))

    with open('rsa_private_key.pem', 'wb')as f:
        f.write(private_key)

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


if __name__ == '__main__':
    get_rsa_keys()

4. 用公钥加密，私钥解密demo

# coding=utf-8
# This is a sample Python script.


from Crypto import Random
import base64
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Hash import SHA
from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5 as PKCS1_signature
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5 as PKCS1_cipher


def get_rsa_keys():
    random_generator = Random.new().read
    rsa = RSA.generate(2048, random_generator)
    # 生成私钥
    private_key = rsa.exportKey()
    print(private_key.decode('utf-8'))
    # 生成公钥
    public_key = rsa.publickey().exportKey()
    print(public_key.decode('utf-8'))

    with open('rsa_private_key.pem', 'wb')as f:
        f.write(private_key)

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


def get_key(key_file):
    with open(key_file) as f:
        data = f.read()
        key = RSA.importKey(data)
    return key


def encrypt_data(msg):
    public_key = get_key('rsa_public_key.pem')
    cipher = PKCS1_cipher.new(public_key)
    encrypt_text = base64.b64encode(cipher.encrypt(bytes(msg.encode("utf8"))))
    return encrypt_text.decode('utf-8')


def decrypt_data(encrypt_msg):
    private_key = get_key('rsa_private_key.pem')
    cipher = PKCS1_cipher.new(private_key)
    back_text = cipher.decrypt(base64.b64decode(encrypt_msg), 0)
    return back_text.decode('utf-8')


def test_encrypt_decrypt():
    msg = "hello crypt"
    encrypt_text = encrypt_data(msg)
    print("encrypt_text:" + encrypt_text)
    decrypt_text = decrypt_data(encrypt_text)
    print(msg == decrypt_text)
    print("decrypt_text:" + decrypt_text)


if __name__ == '__main__':
    test_encrypt_decrypt()

5. 为什么RSA公钥每次加密得到的结果都不一样？

为什么RSA公钥每次加密得到的结果都不一样？
参考URL: https://blog.csdn.net/guyongqiangx/article/details/74930951

不管是使用RSA私钥进行签名还是公钥进行加密，操作中都需要对待处理的数据先进行填充，然后再对填充后的数据进行加密处理。针对如何对内容进行填充，"[RFC2313] PKCS #1: RSA Encryption Version 1.5“的”8.1 Encryption-block formatting"

总结： RSA在加密同一个数据过程中，加入了随机数处理（即加盐-salt），这样就导致每次需要加密的明文都是不同的，那么显然密文就每次都不同了。

1）、密文 =（ random+明文） ^e mod n //publicKey 加密
2）、（random+明文） = 密文^d mod n // 服务器端利用privateKey 解密
3）、明文 = （random+明文） - random //服务器端解码出random
4）、明文和数据库中数据比较

二、参考

Python crypto模块实现RSA 加密解密
参考URL: https://zhuanlan.zhihu.com/p/181378111
python使用Crypto_PKCS1_v1_5 加密结果不同的解决方法
参考URL: https://blog.csdn.net/weixin_41970395/article/details/108704022

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