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RSARivest-Shamir-Adleman是一种非对称加密算法广泛应用于数据加密和数字签名等安全领域。以下是对RSA算法的介绍以及其优缺点 1.密钥生成RSA算法生成一对密钥包括公钥和私钥。公钥用于加密数据私钥用于解密数据。密钥生成过程涉及选择两个大素数、计算模数、选择指数等步骤。 2.加密和解密使用公钥对数据进行加密只有拥有相应私钥的接收方才能解密数据。加密和解密过程使用不同的密钥因此称为非对称加密。 3.数字签名RSA算法还可以用于数字签名。发送方使用私钥对数据进行签名接收方使用公钥验证签名的有效性。数字签名可以确保数据的完整性和身份验证。 4.安全性RSA算法的安全性基于两个数学难题大素数分解和模幂运算。破解RSA算法需要在合理时间内分解非常大的素数这被认为是困难的。 5.优点
安全性高RSA算法基于数学难题破解难度较大。密钥分发简单只需要将公钥分发给通信方而私钥可以保密保存。数字签名RSA算法可以用于数字签名确保数据完整性和身份验证。 6.缺点效率低RSA算法的加密和解密速度相对较慢特别是对于较长的密钥长度和大量数据。密钥长度较长为了保证安全性RSA算法需要使用较长的密钥长度导致密钥长度较大。长度限制RSA算法对加密的数据长度有一定限制通常需要将较长的数据进行分块加密。 综上所述RSA算法具有高安全性和密钥分发简单的优点但效率低且密钥长度较长是其主要缺点。在实际应用中通常会将RSA算法与对称加密算法结合使用以兼顾安全性和效率。此外随着计算机技术的发展一些新的攻击方法和计算能力的提升可能会对RSA算法的安全性产生影响因此密钥长度的选择需要谨慎考虑。
二、安装
pip install rsa三、简单使用案例
import rsa(public_key, private_key) rsa.newkeys(2048) # 生成 RSA 密钥对message bHello, World! # 要加密的数据
encrypted_message rsa.encrypt(message, public_key) # 使用公钥进行加密
decrypted_message rsa.decrypt(encrypted_message, private_key) # 使用私钥进行解密print(原数据:, message)
print(加密后的数据:, encrypted_message)
print(解密后的数据:, decrypted_message.decode())data bHello, World! # 要签名的数据
signature rsa.sign(data, private_key, SHA-256) # 使用私钥进行签名
is_valid rsa.verify(data, signature, public_key) # 使用公钥进行验证签名print(签名数据:, data)
print(签名:, signature)
print(验证签名, is_valid)
四、加密方法
rsa.verify(message, signature, pub_key)用于验证数字签名的函数。它接受消息、签名和公钥作为输入并返回一个布尔值指示签名的有效性。
message要验证的消息。signature要验证的数字签名。pub_key用于验证签名的公钥。
rsa.sign(message, priv_key, hash_method)用于生成数字签名的函数。它接受消息、私钥和哈希方法作为输入并返回签名结果。
message要签名的消息。priv_key用于签名的私钥。hash_method哈希算法的名称用于计算消息的哈希值。
rsa.decrypt(crypto, priv_key)用于解密 RSA 加密数据的函数。它接受加密的数据和私钥作为输入并返回解密后的原始数据。
crypto要解密的加密数据。priv_key用于解密的私钥。
rsa.encrypt(message, pub_key)用于加密数据的函数。它接受原始数据和公钥作为输入并返回加密后的数据。
message要加密的消息。pub_key用于加密的公钥
rsa.compute_hash(message, method_name)用于计算哈希值的函数。它接受消息和哈希方法名称作为输入并返回消息的哈希值。
message要计算哈希值的消息。method_name哈希算法的名称。
rsa.find_signature_hash(signature, pub_key)用于查找数字签名的哈希方法的函数。它接受签名和公钥作为输入并返回用于生成签名的哈希方法名称。
signature要查找哈希算法的数字签名。pub_key用于验证签名的公钥。
rsa.newkeys(nbits, accurate, poolsize, exponent)用于生成新的 RSA 密钥对的函数。它接受密钥长度、准确性、线程池大小和指数等参数并返回生成的公钥和私钥。
nbits生成的 RSA 密钥的位数。accurate一个布尔值指示是否使用准确的素数生成算法。poolsize随机数生成池的大小。exponent公钥指数的值。
rsa.sign_hash(hash_value, priv_key, hash_method)用于对哈希值进行签名的函数。它接受哈希值、私钥和哈希方法作为输入并返回签名结果。
hash_value要签名的哈希值。priv_key用于签名的私钥。hash_method哈希算法的名称
五、私钥对象用于解密数据
privateKey rsa.PrivateKey(n, e, d, p, q)创建私钥
nRSA 的模数modulus通常表示为 n p * q其中 p 和 q 是两个大素数。eRSA 的公钥指数public exponent用于加密数据。dRSA 的私钥指数private exponent用于解密数据。pRSA 的第一个素数因子。qRSA 的第二个素数因子。
privateKey.n表示 RSA 私钥的模数modulusn。privateKey.e表示 RSA 私钥的公钥指数public exponente。privateKey.d表示 RSA 私钥的私钥指数private exponentd。privateKey.q表示 RSA 私钥的第二个素数因子 q。privateKey.p表示 RSA 私钥的第一个素数因子 p。privateKey.blind(message)对消息进行盲化处理返回盲化后的消息。
message要进行盲化处理的消息。
privateKey.blinded_decrypt(encrypted)对盲化的加密数据进行解密返回解密后的原始数据。
encrypted要进行解密的盲化加密数据。
privateKey.blinded_encrypt(message)对消息进行盲化加密返回加密后的数据。
message要进行盲化加密的消息。 10 .privateKey.load_pkcs1(keyfile, format)从文件中加载 PKCS#1 格式的私钥返回一个 privateKey 对象。keyfile包含私钥的文件路径或文件对象。format私钥文件的格式例如 “PEM” 或 “DER”。 11 .privateKey.save_pkcs1(format)将私钥保存为 PKCS#1 格式的字符串。format要保存的私钥的格式例如 “PEM” 或 “DER”。 12 .privateKey.unblind(blinded, blindfac_inverse)对盲化后的数据进行反盲化处理返回反盲化后的数据。blinded盲化后的数据。blindfac_inverse盲化因子的逆。
六、公钥对象用于加密数据
publicKey rsa.PublicKey(n, e)创建公钥publicKey.n表示 RSA 公钥的模数modulusn。publicKey.e表示 RSA 公钥的公钥指数public exponente。publicKey.unblind(blinded, blindfac_inverse)对盲化后的数据进行反盲化处理以得到原始数据。在使用盲化加密算法时为了增加安全性会对加密数据进行盲化处理然后使用私钥进行解密。解密后得到的是盲化后的数据需要使用公钥的反盲化函数进行反盲化处理得到原始数据
blinded盲化后的数据。blindfac_inverse盲化因子的逆。
publicKey.blind(message)对消息进行盲化处理以增加加密的安全性。在使用盲化加密算法时为了防止攻击者获取敏感信息会对要加密的消息进行盲化处理然后使用公钥进行加密。加密后得到的是盲化后的数据
message要进行盲化处理的消息。
publicKey.save_pkcs1(format)将公钥保存为指定格式的字符串。可以将公钥保存为 PKCS#1 格式的字符串常见的格式包括 “PEM” 和 “DER”
format要保存的公钥的格式例如 “PEM” 或 “DER”。
publicKey.load_pkcs1(keyfile, format)从文件中加载指定格式的公钥并返回一个 rsa.PublicKey 对象。可以从文件中加载 PKCS#1 格式的公钥文件的格式可以是 “PEM” 或 “DER”。
keyfile包含公钥的文件路径或文件对象。format公钥文件的格式例如 “PEM” 或 “DER”。
publicKey.load_pkcs1_openssl_der(keyfile)从文件中加载 OpenSSL DER 格式的公钥并返回一个 rsa.PublicKey 对象。
keyfile包含公钥的 DER 格式文件路径或文件对象。
publicKey.load_pkcs1_openssl_pem(keyfile)从文件中加载 OpenSSL PEM 格式的公钥并返回一个 rsa.PublicKey 对象。
keyfile包含公钥的 PEM 格式文件路径或文件对象。
