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前言：在我们vip课的练手项目中涉及到了非对称加密，上课讲了但是部分同学还是不太理解，今天就写个博客来聊一聊非对称加密，希望对大家有帮助。

一、如何区分对称加密还是非对称加密

1. 对称加密算法在加密和解密时使用的是同一个秘钥；
2. 非对称加密算法需要两个密钥来进行加密和解密，公钥（public key）和私钥（private key），公钥用于加密私钥用于解密；

二、非对称加密需要使用哪些库

1. rsa
   pip install rsa==4.8
2. base64
   python自带无需安装

三、非对称加密步骤

1. 生成公钥私钥
2. 预加密计算模值
3. 加密/分段加密

四、非对称加密步骤详解

1. 生成公钥私钥
   方式一：

   import rsa
   #生成秘钥对象，可以直接用,512为秘钥长度
   pubkey,privkey = rsa.newkeys(512)
   

   方式二：

   import rsa
   #保存为xxx.pem格式,这个格式是固定的，不能随便用文档保存
   pubkey = pubkey.save_pkcs1()
   privkey = privkey.save_pkcs1()
   
   #写入文档
   with open(file="pubkey.pem",mode="wb") as pub:
       pub.write(pubkey)
   with open(file="privkey.pem",mode="wb") as pub:
       pub.write(privkey)
   

2. 预加密计算模值

   #模长计算公式 = 证书key位数/8 - 11
   #证书key位数：一般是512、1024、2048，这个步骤可以问开发，也可以通过加密后密串长度来推算
   #证书key位数：动态获取，加密串长度与证书位数对应关系：{'64':512,'128':1024,"512":2048}
   
   #代码演示
   def choice_channel():
       msg = "test".encode()
       models_dict={'64':512,'128':1024,"512":2048}
       encrypt_msg = rsa.encrypt(message=msg, pub_key=self.pubkey)
       max_decode_len = len(encrypt_msg)
       key_size = models_dict['{}'.format(max_decode_len)]
       max_encode_len = int(key_size/8-11)
       print("加密模长：",max_encode_len)
       return max_encode_len,max_decode_len
   

3. 加密/分段加密

   import rsa
   import base64
   
   class MyRsa:
       def __init__(self):
           privkey = """
           -----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
           MIIBOwIBAAJBAJBWZJsSrhwDmtjZkq0hsS0ZSa7JJPvo5gfybdHnRLuZa9jGwfBh
           sXFFCJYnZabjQLJ1oPbQ1f7jwbS1WDxI9FkCAwEAAQJABkvuiaFP/SLfH3SmZG0i
           2I/Q2hImTeMEHfaiedS37wjwFCjtK12O73ZviLjtpeFyWHcoqEkAhxTvZZfpGNWs
           vQIjAMrsJdBGRb3IFktM6+JF6aHAsUPp2Py7tYo++R241U/kAm8CHwC2F1jyw0Lb
           o1v/t2dDq6U1/TbpcnfqUI5zzw6HubcCIi2LJM2DCCIZJ0/NOt/1GwOv0NlSQd4v
           bwZRLe5Kzq14mkcCHkmlQ7pbssy2U10nRkKeR2GAmhbszwcbsaGxGsVWHQIiE6tW
           fSyhJt5DtrAhwkbZwRqWFjovii5QSSzuBmFztnt8VA==
           -----END RSA PRIVATE KEY-----
           """
           pubkey = """
           -----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----
           MEgCQQCQVmSbEq4cA5rY2ZKtIbEtGUmuyST76OYH8m3R50S7mWvYxsHwYbFxRQiW
           J2Wm40CydaD20NX+48G0tVg8SPRZAgMBAAE=
           -----END RSA PUBLIC KEY-----
           """
           #加载秘钥对象
           self.pubkey =rsa.PublicKey.load_pkcs1(pubkey)
           self.privkey=rsa.PrivateKey.load_pkcs1(privkey)
           #预加密计算模长
           self.max_encode_len,self.max_decode_len = self.choice_channel()
   
       #预加密，获取模长
       def choice_channel(self):
           msg = "test".encode()
           models_dict={'64':512,'128':1024,"512":2048}
           encrypt_msg = rsa.encrypt(message=msg, pub_key=self.pubkey)
           max_decode_len = len(encrypt_msg)
           key_size = models_dict['{}'.format(max_decode_len)]
           max_encode_len = int(key_size/8-11)
           return max_encode_len,max_decode_len
   
       #加密
       def encode_string(self,string):
           msg = string.encode()
           encrypt_msg = rsa.encrypt(message=msg,pub_key=self.pubkey)
           encrypt_msg = base64.b64encode(encrypt_msg)
           encrypt_msg = encrypt_msg.decode()
           return encrypt_msg
   
       #分段加密
       def section_encode(self,msg):
           if len(msg) <= self.max_encode_len:
               print("不需要进行分段加密")
               encode_string = self.encode_string(string=msg)
               print("加密结果：", encode_string)
               return encode_string
           else:
               print("需要分段加密")
               encode_text = []
               for i in range(0,len(msg),self.max_encode_len):
                   #需要加密的字符串进行切片
                   section_text = msg[i:(i+self.max_encode_len)]
                   section_text = section_text.encode()
                   #分段加密
                   encode_str = rsa.encrypt(message=section_text, pub_key=self.pubkey)
                   encode_text.append(encode_str)
               #拼接加密后的bytes数据
               encode_bytes = b"".join(encode_text)
               encode_string = base64.b64encode(s=encode_bytes)
               encode_string = encode_string.decode()
               print("分段加密结果：",encode_string)
               return encode_string
   
   

五、参考文献

Pypi官方文档：https://stuvel.eu/python-rsa-doc/