RSA加密方案

RSA加密方案是一种非对称加密算法，广泛应用于网络安全领域，如数据传输保护、数字签名等。该算法基于数论中的两个大素数的乘积难以分解的原理，从而实现加密和解密。RSA的名字来源于其发明者Ron Rivest、Adi Shamir和Leonard Adleman。 在Python中，我们可以使用`cryptography`库来实现RSA加密。我们需要安装这个库，通过命令`pip install cryptography`即可。然后，我们可以创建一对公钥和私钥： ```python from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa from cryptography.hazmat.backends import default_backend # 生成RSA密钥对 private_key = rsa.generate_private_key( public_exponent=65537, key_size=2048, backend=default_backend() ) public_key = private_key.public_key() ``` 这里，`public_exponent`通常是65537，`key_size`是密钥长度，一般选择至少2048位以保证安全性。`default_backend()`用于获取默认的加密后端。 接下来，我们可以使用公钥进行加密，私钥进行解密： ```python from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding from cryptography.hazmat.primitives import serialization import base64 # 加密 message = b'This is a secret message' encrypted = public_key.encrypt( message, padding.OAEP( mgf=padding.MGF1(algorithms.SHA256()), algorithm=algorithms.AES256CBC(), label=None ) ) # 解密 decrypted = private_key.decrypt( encrypted, padding.OAEP( mgf=padding.MGF1(algorithms.SHA256()), algorithm=algorithms.AES256CBC(), label=None ) ) ``` 注意，RSA不适用于加密大量数据，因为它效率较低且有大小限制。通常，我们用RSA加密一个随机生成的对称密钥，然后用这个对称密钥加密大量数据，这样可以提高效率。 在实际应用中，公钥通常会被发布给其他人，而私钥必须被安全保存，因为私钥可以用来解密和签名。为了存储和传输这些密钥，我们可以将它们序列化： ```python # 序列化密钥 pem_private = private_key.private_bytes( encoding=serialization.Encoding.PEM, format=serialization.PrivateFormat.PKCS8, encryption_algorithm=serialization.NoEncryption() ) pem_public = public_key.public_bytes( encoding=serialization.Encoding.PEM, format=serialization.PublicFormat.SubjectPublicKeyInfo ) # 反序列化密钥 with open('private_key.pem', 'wb') as f: f.write(pem_private) with open('public_key.pem', 'wb') as f: f.write(pem_public) # 读取并反序列化 with open('private_key.pem', 'rb') as f: private_key = serialization.load_pem_private_key( f.read(), password=None, backend=default_backend() ) with open('public_key.pem', 'rb') as f: public_key = serialization.load_pem_public_key( f.read(), backend=default_backend() ) ``` 在这个RSAEncryptionScheme-master项目中，可能包含的文件有实现上述功能的Python脚本，如`rsa_encrypt.py`和`rsa_decrypt.py`，以及生成和存储的PEM格式的公钥和私钥文件。项目可能还提供了测试用例，验证加密和解密过程的正确性，例如`test_rsa.py`。学习这个项目，你可以深入理解RSA加密的工作原理，并掌握如何在Python中实现这一算法。