RSA шифрование на Python.

Что такое RSA ?

RSA это асимметричный алгоритм шифрования. Зашифровка и расшифровка сообщение происходит двумя разными ключами, так называемый Публичны ключ за зашифровки и приватный(секретный) ключ для расшифровки сообщений . Допустим Сережа хочет отправить сообщение Алисе. Он спрашивает у Алисы ее публичный ключ для зашифровки сообщения, а Алиса вторым(секретным) ключом его расшифрует.

RSA и Python.

Для реализации RSA в Питоне мы будем использовать модуль который так и называется RSA. Он поддерживает шифрование и расшифровку, подписание и проверку подписей в соответствии с PKCS#1 версия 1.5.

Первым делом нам надо сгенерировать пару ключей(публичный и приватный).

import rsa
(pubkey, privkey) = rsa.newkeys(512) # 512  bits длина ключа, рекомендуется не меньше 1024

Так же модуль поддерживает сохранение и загрузку ключей в формате PEM и DER.

pubkey_pem = pubkey.save_pkcs1() #  (format='PEM') 
privkey_pem = privkey.save_pkcs1()

pubkey = rsa.PublicKey.load_pkcs1(pubkey_tmp, 'PEM') #(keyfile:bytes, format='PEM') 

Теперь зашифруем и расшифруем сообщение :

message = 'hello Alisa!'.encode('utf8')
crypto = rsa.encrypt(message, pubkey) # Зашифровка
message = rsa.decrypt(crypto, privkey) # Расшифровка
print(message.decode('utf8'))

Цифровая подпись.

Цифровая подпись (ЦП) позволяет подтвердить авторство электронного документа . Подпись связана как с автором, так и с самим документом с помощью криптографических методов, и не может быть подделана с помощью обычного копирования. Наш модуль RSA позволяет подписывать сообщения для подтверждения автора и целостности сообщения :

(pubkey, privkey) = rsa.newkeys(512)
 message = 'Test message'
 signature = rsa.sign(message, privkey, 'SHA-1') # Создание подписи rsa.sign(message, priv_key, hash_method),можно использовать ‘MD5’, ‘SHA-1’, ‘SHA-224’, 'SHA-256’, ‘SHA-384’ и ‘SHA-512’ 

Для проверки подписи используйте rsa.verify() функция. Эта функция возвращает значение True, если проверка прошла успешно:

>>> message = 'Test message'
>>> rsa.verify(message, signature, pubkey)
True         

Если подпись не действительно выйдет исключение rsa.pkcs1.VerificationError

>>> message = 'Test message not true'
>>> rsa.verify(message, signature, pubkey)
 Traceback (most recent call last):
   File "", line 1, in 
   File "/home/sybren/workspace/python-rsa/rsa/pkcs1.py", line 289, in verify
     raise VerificationError('Verification failed')
 rsa.pkcs1.VerificationError: Verification failed

Проблема больших сообщений.

RSA может шифровать только сообщения, которые меньше, чем ключ. Пара байт теряются на случайном заполнении, а остальное доступно для само послание. Например, 512-битный ключ может кодировать 53-байт сообщения (512 бит = 64 байта, 11 байт используются для случайного заполнения и другая вещь.)

Но оф. руководство нам предлагает для шифрования больших сообщений воспользоваться блочным шифром, например AES. А его ключ передать зашифрованным с помощью алгоритма RSA :

import rsa.randnum
aes_key = rsa.randnum.read_random_bits(128)# Создаем случайный ключ 128 бит
encrypted_aes_key = rsa.encrypt(aes_key, public_rsa_key) # Зашифровываем ключ и передаем для расшифровки большого сообщения.

На этом все. Успехов )