Python RSA非对称加密完整教程:从环境配置到代码封装

叶初
叶初
发布时间:2026-10-14| 6人浏览过
原创

本文详细解析Python中使用rsa库进行非对称加密的全过程。内容涵盖环境配置、512位公私钥对的生成、发送者加密与接收者解密的完整代码示例,以及密钥持久化存储和签名验证的高级用法。最后提供了一套完整的加密解密封装类,支持Base64编码,适用于实际项目中的安全通信场景。

本文深入解析Python中利用rsa库实现非对称加密的具体步骤。文中通过详细的示例代码展示了操作流程,旨在为读者在学习或实际工作中应用RSA加密技术提供具有参考价值的指导。

环境配置与库安装

第一步:安装必要的依赖库

该方案兼容Python 2.7版本或Python 3.5及以上版本。

建议使用豆瓣PyPI镜像源来加速安装rsa库,命令如下:


pip install -i https://pypi.douban.com/simple rsa

RSA加解密基础流程

第二步:实现加密与解密流程

2.1 生成公私钥对


import rsa

# 1、接收者(A)生成512位公私钥对
# a. lemon_pub为PublicKey对象, lemon_priv为PrivateKey对象
# b. 512为秘钥的位数, 可以自定义指定, 例如: 128、256、512、1024、2048等
lemon_pub, lemon_priv = rsa.newkeys(512)

执行上述代码后的当前系统状态如下:

2.2 发送者执行加密操作


# 2、发送者(B)使用接收者(A)的公钥去加密消息
# rsa只能处理字节类型, 故字符串类型需要转化为字节类型
love_talk = "Lemon little girl, I love you very much!".encode("utf-8")
cryto_info = rsa.encrypt(love_talk, lemon_pub)  # 使用接收者(A)的公钥加密

加密完成后的当前状态如下:

2.3 接收者执行解密操作


# 3. 接收者(A)使用自己的私钥去解密消息
talk_real = rsa.decrypt(cryto_info, lemon_priv)
talk_real2 = talk_real.decode("utf-8")
print(talk_real2)

高级场景与代码封装

第三步:处理其他加密与解密场景


import rsa

# 生成密钥
pubkey, privkey = rsa.newkeys(512)

# 保存密钥
print("==============保存密钥===============")
with open('public.pem' ,'w+') as f:
  f.write(pubkey.save_pkcs1().decode())
with open('private.pem' ,'w+') as f:
  f.write(privkey.save_pkcs1().decode())

#导入密钥
with open('public.pem' ,'r') as f:
  pubkey = rsa.PublicKey.load_pkcs1(f.read().encode())
with open('private.pem' ,'r') as f:
  privkey = rsa.PrivateKey.load_pkcs1(f.read().encode())

"""
加密 RSA
"""
def rsa_encrypt(message):
  crypto_email_text = rsa.encrypt(message.encode(), pubkey)
  return crypto_email_text

text = rsa_encrypt("first test rsa")
print(text)

"""
解密
"""
def rsa_decrypt(message):
  message_str = rsa.decrypt(message,privkey).decode()
  return message_str

newmessage=rsa_encrypt("haha,one two three four smile!")
message = rsa_decrypt(newmessage)
print("\n",message)

"""
签名
"""

message = '这是重要指令:...'
crypto_email_text = rsa.sign(message.encode(), privkey, 'SHA-1')

"""
验证
"""
# 收到指令明文、密文,然后用公钥验证,进行身份确认
rsa.verify(message.encode(), crypto_email_text, pubkey)

第四步:对加密过程进行代码封装


# 导入base64模块来进行base64编码
import base64
import rsa

class HandleSign:
  # 定义服务器公钥, 往往可以存放在公钥文件中
  server_pub = """
    -----BEGIN PUBLIC KEY-----
    MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDQENQujkLfZfc5Tu9Z1LprzedE
    O3F7gs+7bzrgPsMl29LemonPYvIG8C604CprLittlenJpnhWu2lGirlWZyLq6sBr
    tuPorOc42+gInFfyhJAwdZB6Sqlove7bW+jNe5youDtU7very6Gx+muchGo8Dg+S
    kKlZFc8Br7SHtbL2tQIDAQAB
    -----END PUBLIC KEY-----
    """

  @classmethod
  def to_encrypt(cls, msg, pub_key=None):
    """
    非对称加密
    :param msg: 待加密字符串或者字节
    :param pub_key: 公钥
    :return: base64密文字符串
    """
    if isinstance(msg, str):      # 如果msg为字符串, 则转化为字节类型
      msg = msg.encode('utf-8')
    elif isinstance(msg, bytes):    # 如果msg为字节类型, 则无需处理
      pass
    else:                # 否则抛出异常
      raise TypeError('msg必须为字符串或者字节类型!')

    if not pub_key:           # 如果pub_key为空, 则使用全局公钥
      pub_key = cls.server_pub.encode("utf-8")
    elif isinstance(pub_key, str):   # 如果pub_key为字符串, 则转化为字节类型
      pub_key = pub_key.encode('utf-8')
    elif isinstance(pub_key, bytes):  # 如果msg为字节类型, 则无需处理
      pass
    else:                # 否则抛出异常
      raise TypeError('pub_key必须为None、字符串或者字节类型!')

    public_key_obj = rsa.PublicKey.load_pkcs1_openssl_pem(pub_key) # 创建 PublicKey 对象
    #2.创建 PublicKey 对象
    #public_key_obj = rsa.PublicKey.load_pkcs1(pub_key)

    cryto_msg = rsa.encrypt(msg, public_key_obj) # 生成加密文本
    cipher_base64 = base64.b64encode(cryto_msg)  # 将加密文本转化为 base64 编码

    return cipher_base64.decode()  # 将字节类型的 base64 编码转化为字符串类型


if __name__ == '__main__':
  # 待加密字符串或者字节
  love_talk = "Lemon little girl, I love you very much!"

  #1.用自己生成的publickye测试下
  #lemon_pub,lemon_priv=rsa.newkeys(512)
  #lemon_pub2=lemon_pub.save_pkcs1()

  # 调用to_encrypt类方法来进行加密
  cryto_info = HandleSign.to_encrypt(love_talk)
  print(cryto_info)

以上内容构成了本文的全部知识点,希望能为读者的学习带来帮助。欢迎持续关注本站以获取更多技术分享。

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