Python接口自动化之通过RSA加解密
Hi，大家好。在之前的文章：Python实现各种加密，接口加解密不再难，介绍了Base64、MD5、Sha1、Secret、RSA等几种加密方式，今天结合项目具体介绍RSA加密。
一 RSA算法加密简介
1 介绍
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。
2 加密与签名的关系？
加密和签名都是为了安全性考虑，但略有不同。简单的说，加密是为了防止信息被泄露，而签名是为了防止信息被篡改。
(1) 加密
Task 1：Boss要给CoCo发送一条消息，分配保密的工作任务。
RSA的加密过程如下：
1.CoCo生成一对密钥（公钥和私钥），私钥不公开，CoCo自己保留。公钥为公开的，任何人可以获取。
2.CoCo传递自己的公钥给Boss，用CoCo的公钥对消息进行加密。
3.CoCo接收到Boss加密的消息，利用CoCo自己的私钥对消息进行解密。
在这个过程中，只有2次传递过程，第一次是CoCo传递公钥给Boss，第二次是Boss加密消息给CoCo，即使都被敌方截获，也没有危险性，因为只有CoCo的私钥才能对消息进行解密，防止了消息内容的泄露。
(2) 签名
Task 2：CoCo收到Boss发的消息后，需要进行回复“收到”。
RSA签名的过程如下：
1.CoCo生成一对密钥（公钥和私钥），私钥不公开，CoCo自己保留。公钥为公开的，任何人可以获取。
2.CoCo用自己的私钥对消息加签，形成签名，并将加签的消息和消息本身一起传递给Boss。
3.Boss收到消息后，在获取CoCo的公钥进行验签，如果验签出来的内容与消息本身一致，证明消息是CoCo回复的。
在这个过程中，只有2次传递过程，第一次是CoCo传递加签的消息和消息本身给Boss，第二次是Boss获取CoCo的公钥，即使都被敌方截获，也没有危险性，因为只有CoCo的私钥才能对消息进行签名，即使知道了消息内容，也无法伪造带签名的回复给Boss，防止了消息内容的篡改。
综合两个场景会发现，第一个场景虽然被截获的消息没有泄露，但是可以利用截获的公钥，将假指令进行加密，然后传递给CoCo。第二个场景虽然截获的消息不能被篡改，但是消息的内容可以利用公钥验签来获得，并不能防止泄露。
所以在实际应用中，要根据情况使用，也可以同时使用加密和签名，比如CoCo和Boss都有一套自己的公钥和私钥，当CoCo要给Boss发送消息时，先用Boss的公钥对消息加密，再对加密的消息使用CoCo的私钥加签名，达到既不泄露也不被篡改，更能保证消息的安全性。
即：公钥加密、私钥解密、私钥签名、公钥验签。
二 Python实现RSA加解密
接下来我们使用 Python 来实现 RSA 加密与签名，使用的第三方库是Crypto。
1 生成密钥对
创建RSA密钥，步骤如下：
1、从 Crypto.PublicKey 包中导入 RSA，创建一个密码；
2、生成1024/2048位的RSA 密钥；
3、调用 RSA 密钥实例的 exportKey 方法，传入密码、使用的 PKCS 标准以及加密方案这三个参数；
4、将私钥写入磁盘的文件；
5、使用方法链调用 publickey 和 exportKey 方法生成公钥，写入磁盘上的文件。
示例代码如下：
私钥如下：
公钥如下：
2 公钥加密和私钥解密 (1) 公钥加密
结果如下所示：
luLmeQPdOIgDLDmCvuIK4QmQg6QXxDhvQ1igNVgURfjij/lNC7bqbWznELaGWy3ZnYWvyJoy2YY8RbjVaYSqwL37/Eta9tR+0/RCcMWK1iXOInAxwHiukvHy3itWhYbu2lQcSljBjoF3/IEEGnh7+MF3MoECIlGVlBR9s6jg5ZU=
(2) 私钥解密
import base64
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5
def decrypt(en_data):
'''
en_data:加密过后的数据，传进来是一个字符串
'''
# base64解码
msg = base64.b64decode(en_data)
# 获取私钥
privatekey = open('private.pem').read()
rsakey = RSA.importKey(privatekey)
# 进行解密
cipher = PKCS1_v1_5.new(rsakey)
data= cipher.decrypt(msg, 'DecryptError')
# 解密出来的是字节码格式，decode转换为字符串
return data.decode()
if __name__ == '__main__':
en_data="luLmeQPdOIgDLDmCvuIK4QmQg6QXxDhvQ1igNVgURfjij/lNC7bqbWznELaGWy3ZnYWvyJoy2YY8RbjVaYSqwL37/Eta9tR+0/RCcMWK1iXOInAxwHiukvHy3itWhYbu2lQcSljBjoF3/IEEGnh7+MF3MoECIlGVlBR9s6jg5ZU="
print(decrypt(en_data))
结果如下所示：
ITester软件测试小栈
3 私钥签名与公钥验签
(1) 私钥签名
结果如下所示：
Eb7mtvQGHCuzOR475TPRCR95Qg4GK1Nhbdw2je83JBxPfD0WiZ1Di/vXgQ8eH9fmh5z80epATF0IGT3Lm4DJTgHq+apuvhtjYNKv4wnz7c5seTuqWXTEjA6h/PomqW/yMC5/cbPr7w+aYEpV+2E+NKc/brUS1e6+pN4vHkaOXwM=
(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
def verify(data,sign) -> bool:
'''
:param msg: 明文数据,签名之前的数据
:param sign:接收到的sign签名
:return:
'''
# base64解码
data = base64.b64decode(sign)
# 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(sign.encode("utf-8"))
# 验证签名
signer = Sig_pk.new(rsakey)
res= signer.verify(sha_name, sign)
# 验证通过返回True 不通过返回False
return res
if __name__ == '__main__':
# 签名之前的内容
data= "CoCo"
# 签名数据
sign="X3Gg+wd7UDh4X8ra+PGCyZFUrG+6jDeQt6ajMA0EjwoDwxlddLzYoS4dtjQ2q5WCcRhxcp8fjEyoPXBmJE9rMKDjEIeE/VO0sskbJiO65fU8hgcqdWdgbVqRryhOw+Kih+I6RIeNRYnOB8GkGD8Qca+n9JlOELcxLRdLo3vx6dw="
print(verify(data, sign))
结果如下所示：
False
三 结合项目实现RSA加解密
需求：接口需要时间戳及token前50位鉴权，通过RSA公钥加密得到签名字符串。
1 RSA封装
rsa封装可在ITester软件测试小栈微信公众号后台回复“rsa”，进行领取。
2 结合项目实现
(1) 处理鉴权信息
生成token前50位并与时间戳进行拼接：
from time import time
def generator_sign(token):
# 获取token的前50位
token_50 = token[:50]
# 生成时间戳
timestamp = int(time())
# print(timestamp)
# 接拼token前50位和时间戳
msg = token_50 + str(timestamp)
print(msg)
# 进行RSA加密
sign = rsaEncrypt(msg)
return sign,timestamp
(2) 配置请求信息
请求URL与请求头存放在配置文件，以下示例存放在.ini文件：
[server]
url=http://ITester.com/xxx
auth_type=xxx.itester
(3) 处理请求
发起请求时进行判断，如果auth_type为配置文件指定的类型并且token不为空，则带上加密的鉴权信息。（requests_handler.py 其他代码略）
if conf.get("server","auth_type") == "xxx.itester" and token is not None:
from Common.handle_rsa import generator_sign
sign,timestamp = generator_sign(token)
data["sign"] = sign
data["timestamp"] = timestamp
总结：今天主要介绍了RSA加解密，RSA广泛用于加密与解密，还有数字签名通信领域。使用Publick/Private秘钥算法中， 加密主要用对方的公钥，解密用自己的私钥，签名用自己的私钥，验签用对方的公钥。