python完整演示数字信封的使用

2022年5月21日 17:38 by wst

python高级

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本文主要演示数字信封的使用方式，包含逻辑和代码。

逻辑阐述

甲要传递数据（明文）给乙，流程如下所示：

如果想了解细节，参考数字信封简介。

代码

具体代码如下，已添加注释：

from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5

import Crypto.Signature.PKCS1_v1_5
import Crypto.Hash.SHA256

# 通过ssh-keygen命令可产生下面两个文件
F_KEY = "/home/wst/.ssh/id_rsa.pub"
F_SECRET = "/home/wst/.ssh/id_rsa"

s_key = RSA.importKey(open(F_KEY, "rb").read())
s_secret = RSA.importKey(open(F_SECRET, "rb").read())

# -----------1.公钥加密---------------------------
# 数据
data_content = "Hello World".encode()

# 加密
pub_cipher = PKCS1_v1_5.new(s_key)
ciphertext = pub_cipher.encrypt(data_content)

# ----------2.私钥签名------

# 创建私钥签名工具
pri_signer = Crypto.Signature.PKCS1_v1_5.new(s_secret)
# 创建hash对象
msg_hash = Crypto.Hash.SHA256.new()
# 对数据内容进行hash
msg_hash.update(data_content)
# 使用私钥工具对数据进行签名
signature_result = pri_signer.sign(msg_hash)

# ------------3.发送的数据-------------------
send_data = {
    "data": ciphertext,
    "sign": signature_result
}

# -----------4.接收数据后解密------------
pri_cipher = PKCS1_v1_5.new(s_secret)
plaintext = pri_cipher.decrypt(ciphertext, sentinel=None)
print("解密后的数据：", plaintext.decode())

# -----------5.接收数据后验证签名---------
# 创建公钥验签工具
pub_signer = Crypto.Signature.PKCS1_v1_5.new(s_key)
# 创建hash对象
msg_hash = Crypto.Hash.SHA256.new()
# 对内容进行hash
msg_hash.update(plaintext)

# 使用公钥 验签工具 对 数据和签名 进行验签, 返回 True/False
verify = pub_signer.verify(msg_hash, signature_result)
if verify:
    print("数据有效")
else:
    print("数据无效")

说明：

1. 所用python版本为3.8.13，依赖包为pycryptodome==3.14.1

2. 代码的逻辑和第一部分的逻辑不完全一样，下面描述的为代码的逻辑：

大家发现了吗？这里有个前提：甲方和乙方已经交换过公钥。

另外在实际当中，由于非对称加密较慢，一般采用的是对称加密算法，然后把秘钥用非对称加密算法加密。

如果你看懂了，还会发现，代码对流程图的做了简化，只用了一对公钥/私钥。

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