走近Python的加解密

AES加解密算法

流程

AES加解密的流程，先以我看到的一张图描述(如有侵权，请联系博主删除)

AES简介更多有关AES数学原理介绍及算法实现，可参考这篇文章(上述加密流程图即出自此文)

过程描述

基于此前密钥就是钥匙的假设，可以认为加密过程理解为将数据装进一个带锁的箱子，这个锁只有钥匙(密钥)拥有者才能打开，而相应的解密过程就是使用密钥打开上锁的箱子并取出其中数据

代码

代码参考简书文章，基于pycryptodome使用Python编写

加密流程

解密流程

以上部分的具体代码可在我的github repo上找到

RSA加解密算法

流程与场景

RSA加解密的流程，先以我看到的一张图描述(如有侵权，请联系博主删除)

RSA工作流程

其中public_key表示公钥，private_key表示私钥。
我们举两个栗子吧

场景1：

Bob要写情书（明文）给Alice，但是Alice希望情书内容不能被人自己父母发现，于是就采用了RSA加密的方式来传递情书。
Alice先用RSA生成了一对密钥（有一个公钥，和一个私钥），Bob拿走公钥对情书A（明文）进行加密，生成情书B（密文）。Alice拿到情书B后，用手上的密钥，破解了B，把B还原为原来的A。这样一来，其他人因为没有私钥，无法查看他们之间的甜言蜜语，只有Alice一个人知道其中的秘密

场景2：

现在Alice要给Bob回情书，告诉他今晚12点村头桥下约会，那么，如何让Bob知道情书真是Alice写的呢？注意，Alice手上有私钥，Bob手上有公钥。这时，Alice把情书用私钥进行签名，带着签名和情书内容一同寄出给Bob，Bob拿着公钥验证签名，发现确实是Alice写的，这样一来，他就完全可以相信情书的内容了。

这里的签名，本质上，是在允许信息内容别第三者发现的情况下，为了让信息接受者可以验证信息的真实性

上述两个场景的总结：

场景一：公钥加密，私钥解密

场景二：私钥签名，公钥验证。

原理及验证

有关RSA算法的数学原理极其验证过程不是本文的重点，此部分内容建议阅读阮一峰老师的博文：

RSA算法原理（一）)

RSA算法原理（二）)

代码

根据RSA算法的两个不同应用场景，但无论何种场景都需要生成密钥对，这是RSA算法的基础，这里介绍两种生成密钥对的方法：

方法1：使用openSSL工具

# 生成1024位的私钥
openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024
# 把RSA私钥转换成PKCS8格式
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt -out private_key.pem && rm rsa_private_key.pem 
# 生成RSA公钥
openssl rsa -in private_key.pem -out public_key.pem -pubout

有关openSSL工具的更多用法可查阅《openssl命令使用》

方法2：通过pycryptodome库自行创建

from Crypto.PublicKey import RSA

def create_rsa_key():
    """
    生成RSA加解密的公钥和私钥
    :return:
    """
    key = RSA.generate(1024)
    encrypt_key = key.export_key(pkcs=8)
    print('encrypted_key: ', encrypt_key)
    with open('my_private_rsa_key.pem', 'wb') as f:
        f.write(encrypt_key)

    with open('my_rsa_public.pem', 'wb') as f:
        f.write(key.publickey().export_key())

场景1

加密过程

rsa加密过程

解密过程

rsa解密过程

场景2

签名过程

验签过程

以上部分的具体代码可在我的github repo上找到

参考列表

AES部分，以下排名不分先后

RSA部分，以下排名不分先后

结尾

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