Python自动化 接口数据使用了 RSA 加密和签名?一篇文章带你搞定!

nmb_musen · 2019年08月08日 · 最后由 nn123 回复于 2019年09月29日 · 324 次阅读
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接口数据使用了RSA加密和签名?一篇文章带你搞定!

1、前言

​ 很多童鞋在工作中,会遇到一些接口使用RSA加密和签名来处理的请求参数,那么遇到这个问题的时候,第一时间当然是找开发要加解密的方法,但是开发给加解密代码,大多数情况都是java,c++,js等语言实现的,加解密的代码虽然有了,但是咱们身为一个测试,使用python做的自动化,并不是什么语言都会,这个时候就会比较尴尬了,看着这一团加解密的代码,自己却不知从何下手,再去找开发给写个python版本的,开发估计不一定搭理你,就算搭理你,开发也未必会python,那么今天咱们就来讲讲如何通过python来实现RSA加解密和签名

2、RSA算法简介:

​ RSA加密算法是一种非对称加密算法,加密的秘钥是由公钥和私钥两部分组成秘钥对,公钥用来加密消息,私钥用来对消息进行解密,公钥是公开的,私钥则是用户自己保留的,由于公钥是公开的,那么任何人只要获取到公钥,都可以使用公钥来加密发送伪造内容,出于安全性考虑,在发送消息之前我们可以使用RSA来签名,签名使用私钥来进行签名,使用公钥来进行验签,通过签名我们可以确保用户身份的唯一性,从而提高安全性。

1、加密和签名的区别

加密:

比方现在有两个人A和B,A要给B传递机密的信息,为了避免信息泄露,B事先通过RSA加密算法生成了一对秘钥,并且将公钥事先给到A,私钥则自己保留,A给B传递消息的时候,先使用B给的公钥对消息进行加密,然后再将消息传递给B,B拿到加密后的消息,可以通过私钥对消息进行解密,消息在传递过程中就算被他人获取了也没关系,没有私钥就没办法对消息进行解密。但是这个时候还有一个问题,公钥一般都是公开的,会同时给到多个人,那么如果这个时候还有一个人C,获取到了这个公钥,他通过公钥对消息进行加密,想冒充A来给B发信息,那么B接受到信息之后,能够通过私钥来对消息进行解密,但是无法确认这个信息到底是不是A发的(有可能是别拿的公钥加密发的),为了区分发送者的身份,那么这个时候我们就要用到签名。

签名:

虽然我们通过加密能够确保发送的消息不被泄密,但是却无法区分发送者的身份,A用户为了区分自己的身份,同样也生成了一对秘钥,事先将公钥给到B,发送消息的时候,先用B给的公钥对消息进行加密,然后用A自己的私钥生成签名,最后将加密的消息和签名一起发过去给B,B接收到A发送的数据之后,首先使用A用户的公钥对签名信息进行验签,确认身份信息,如果确认是A用户,然后再使用自己的私钥对加密消息进行解密。

A的消息通过加密和签名处理之后,再发送出去给B,就算被人截获了,也没有关系,没有B的私钥无法对消息进行解密,就算获取A的公钥,想要发送伪造信息,没有A私钥也无法进行签名。同样B给A回复消息的时候,可以通过B的公钥进行加密,然后使用自己的私钥生成签名,A接收到数据化使用同样的方式进行解密验证身份。 这样一来就能够做到万无一失。如下图:

3、python实现RSA加解密和签名加解签

接下来我们就来使用python来实现RSA加密与签名,使用的第三方库是Crypto:

1、生成秘钥对

在这边为了方便演示,咱们先手动生成一个密钥对(项目中的秘钥对由开发来生成,会直接给到咱们)

生成秘钥对的时候,可以指定生成秘钥的长度,一般推荐使用1024bit, 1024bit的rsa公钥,加密数据时,最多只能加密117byte的数据),数据量超过这个数,则需要对数据进行分段加密,但是目前1024bit长度的秘钥已经被证明了不够安全,尽量使用2048bit长度的秘钥。2048bit长度的秘钥,最多245byte长度的数据

计算公式如下:

秘钥长度/8-11 = 最大加密量(单位:byte)

下面生成一对1024bit的秘钥

from Crypto import Random
from Crypto.PublicKey import RSA

# 伪随机数生成器
random_gen = Random.new().read

# 生成秘钥对实例对象:1024是秘钥的长度
rsa = RSA.generate(1024, random_gen)

# 获取公钥,保存到文件
private_pem = rsa.exportKey()
with open('private.pem', 'wb') as f:
    f.write(private_pem)

# 获取私钥保存到文件
public_pem = rsa.publickey().exportKey()
with open('public.pem', 'wb') as f:
    f.write(public_pem)
公钥格式:

私钥的格式:

2、加密与解密

1、公钥加密
import base64
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5


msg = "待加密明文内容"

# 读取文件中的公钥
key = open('public.pem').read()
publickey = RSA.importKey(key)
# 进行加密
pk = PKCS1_v1_5.new(publickey)
encrypt_text = pk.encrypt(msg.encode())
# 加密通过base64进行编码
result = base64.b64encode(encrypt_text)
print(result)
2、私钥解密
import base64
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5
# 密文
msg='bAlnUNEJeDLnWikQs1ejwqPTo4qZ7RWxgFwoO4Bfg3C7EY+1HN5UvJYJ2h6047K6vNjG+TiIxc0udTR7a12MivSA+DwoGjwFIb25u3zc+M8KTCaCT5GdSumDOto2tsKYaVDKCPZpdwYdzYwlVijr6cPcchQTlD1yfKk2khhNchU='

# base64解码
msg = base64.b64decode(msg)
# 获取私钥
privatekey = open('private.pem').read()
rsakey = RSA.importKey(privatekey)
# 进行解密
cipher = PKCS1_v1_5.new(rsakey)
text = cipher.decrypt(msg, 'DecryptError')
# 解密出来的是字节码格式,decodee转换为字符串
print(text.decode())
3、分段加密和解密

​ 上面生成秘钥的时候提到过在我们加密的时候,如果数据长度超过了当前秘钥的所能处理最大长度,则需要进行分段加密,

分段加密:通俗易懂的讲就是把原来一长串的数据,分割成多段,每段的大小控制在秘钥的最大加密数量之内,加密完了之后再把数据进行拼接。

分段解密:经过分段加密的数据,在进行解密的时候我们也要将它进行分成多段,然后解密之后再进行拼接就能得到原来的数据内容。

分段加密和解密的代码如下:

import base64
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5



def cipher(msg):
    """
    公钥加密
    :param msg: 要加密内容
    :return:  加密之后的密文
    """
    # 获取公钥
    key = open('public.pem').read()
    publickey = RSA.importKey(key)
    # 分段加密
    pk = PKCS1_v1_5.new(publickey)
    encrypt_text = []
    for i in range(0,len(msg),100):
        cont = msg[i:i+100]
        encrypt_text.append(pk.encrypt(cont.encode()))
    # 加密完进行拼接
    cipher_text = b''.join(encrypt_text)
    # base64进行编码
    result = base64.b64encode(cipher_text)
    return result.decode()


def decrypt(msg):
    """
    私钥进行解密
    :param msg: 密文:字符串类型
    :return:  解密之后的内容
    """
    # base64解码
    msg = base64.b64decode(msg)
    # 获取私钥
    privatekey = open('private.pem').read()
    rsakey = RSA.importKey(privatekey)
    cipher =  PKCS1_v1_5.new(rsakey)
    # 进行解密
    text = []
    for i in range(0,len(msg),128):
        cont = msg[i:i+128]
        text.append(cipher.decrypt(cont,1))
    text = b''.join(text)
    return text.decode()

3、签名和验签

1、私钥签名
from Crypto.Hash import SHA
from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5 as Sig_pk
from Crypto.PublicKey import RSA
import base64

# 待签名内容
name = "musen"
# 获取私钥
key = open('private.pem', 'r').read()
rsakey = RSA.importKey(key)
# 根据sha算法处理签名内容  (此处的hash算法不一定是sha,看开发)
data = SHA.new(name.encode())
# 私钥进行签名
sig_pk = Sig_pk.new(rsakey)
sign = sig_pk.sign(data)
# 将签名后的内容,转换为base64编码
result = base64.b64encode(sign)
# 签名结果转换成字符串
data = result.decode()
print(data)
2、公钥验签
from Crypto.Hash import SHA
from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5 as Sig_pk
from Crypto.PublicKey import RSA
import base64


# 签名之前的内容
name = "musen"

# 签名数据
data="X3Gg+wd7UDh4X8ra+PGCyZFUrG+6jDeQt6ajMA0EjwoDwxlddLzYoS4dtjQ2q5WCcRhxcp8fjEyoPXBmJE9rMKDjEIeE/VO0sskbJiO65fU8hgcqdWdgbVqRryhOw+Kih+I6RIeNRYnOB8GkGD8Qca+n9JlOELcxLRdLo3vx6dw="
# base64解码
data = base64.b64decode(data)
# 获取公钥
key = open('public.pem').read()
rsakey = RSA.importKey(key)
# 将签名之前的内容进行hash处理
sha_name = SHA.new(name.encode())
# 验证签名
signer = Sig_pk.new(rsakey)
result = signer.verify(sha_name, data)
# 验证通过返回True   不通过返回False
print(result)


共收到 15 条回复
shakebabe 将本帖设为了精华贴 08月08日 17:54

请问下,我搜索库的时候,为什么没有Crypto这个第三方库,只有一个crypto

Destiny 回复

python3中就是crypto这个库,我这边将库名第一个字母改成大写

好的,谢谢,我去试下

这个很详细了,棒棒的。

通俗易懂

通俗易懂,棒棒的

通俗易懂,棒棒的

文章通俗易懂,内容很有用

可优大佬讲课棒棒哒!

可优大佬棒棒哒

村长,干货满满!+35246赞!

男神,真厉害啊!什么都会

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