近来在使用python写项目，特此记录一下项目中遇到的文件加解密问题。
关于python版本的加密算法，随便搜一搜还是可以检索出来很多的，不过大都是同一篇文章在不同的平台来回发布，或者就是转载，而且例举的都是最简单的情况，那么，实际项目中使用的话，肯定会比这个要稍微复杂一些，比如我的需求就是要加密一个使用mysqldump出来的数据库脚本文件，直接拿网上的例子过来调用肯定是不行的，所以不得不自己研究了一番，特此记录。

RSA算法

什么是RSA算法？

项目选型的算法是RSA非对称加密算法，关于这个算法不做过多的解释，咱们划重点：

• 公钥用于加密
• 私钥用于解密
• len_in_byte(raw_data) = len_in_bit(key)/8 -11，如 1024bit 的密钥，一次能加密的内容长度为 1024/8 -11 = 117 byte

为何要减去11个byte?

因为我们使用的是PKCS1Padding占用了11个byte，那么它能加密的明文长度就必须减去这11个byte

可能会遇到什么问题？

基于以上三点，我们大概可以知道要完成文件加解密，我们可能会遇到什么问题？

一次性加密明文的长度是和密钥长度有关系的，那么我们要加密一个文件，不能一次性将文本内容读取出来，然后加密
如果文件很大，我们也不可能将文件内容一次性读取到内存当中，可能会直接导致服务器无法响应其他请求，这肯定是不合理的
文本被加密之后，回头解密，如果读取的长度有差异势必导致解密失败，那么这个数据库备份文件就废了，这个就比较危险了

Do It

安装依赖，python版本3.7.4

pip install pycryptodomex -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

导入模块：

importbase64fromCryptodomeimportRandomfromCryptodome.PublicKeyimportRSAfromCryptodome.CipherimportPKCS1_v1_5asCipher_pkcs1_v1_5fromCryptodome.SignatureimportPKCS1_v1_5asSignature_pkcs1_v1_5

生成公钥+私钥，注意这里我们生成的公钥长度是1024bit

#伪随机数生成器random_generator=Random.new().read#rsa算法生成实例rsa=RSA.generate(1024,random_generator)private_pem=str(rsa.exportKey(),encoding="utf-8")withopen("client-private.pem","w")asf:f.write(private_pem) public_pem=str(rsa.publickey().exportKey(),encoding="utf-8")withopen("client-public.pem","w")asf:f.write(public_pem)'''

加密，这里对传入的明文长度做了切分，因为我们生成的密钥长度为1024bit，所以我们一次加密的明文长度不能超过117个byte

defrsa_encrypt(plaintext,pub_key):'''rsa加密:paramplaintext:明文:parampub_key:公钥'''message=plaintext.encode("utf-8")length=len(message)default_length=117#1024/8-111024为密钥长度rsakey=RSA.importKey(pub_key)cipher=Cipher_pkcs1_v1_5.new(rsakey)#不需要切分iflength<=default_length:returndefault_rsa_encrypt(cipher,message)#需要切分offset=0result=[]whilelength-offset>0:iflength-offset>default_length:result.append(default_rsa_encrypt(cipher,message[offset:offset+default_length]))else:result.append(default_rsa_encrypt(cipher,message[offset:]))offset+=default_lengthreturn"\n".join(result) defdefault_rsa_encrypt(cipher,message):ciphertext=base64.b64encode(cipher.encrypt(message))#print(b"ciphertext:"+ciphertext)ciphertext_decode=ciphertext.decode("utf-8")#print("ciphertext_decode:"+ciphertext_decode)returnciphertext_decode

解密

defrsa_decrypt(ciphertext,priv_key):'''rsa解密:paramciphertext:密文:parampriv_key:私钥'''message=base64.b64decode(ciphertext)length=len(message)default_length=128rsakey=RSA.importKey(priv_key)cipher=Cipher_pkcs1_v1_5.new(rsakey)iflength<=default_length:returndefault_rsa_decrypt(cipher,message)#需要分段offset=0result=[]whilelength-offset>0:iflength-offset>default_length:result.append(rsa_decrypt(cipher,message[offset:offset+default_length]))else:result.append(rsa_decrypt(cipher,message[offset:]))offset+=default_lengthdecode_message=[x.decode("utf-8")forxinresult]return"".join(decode_message) defdefault_rsa_decrypt(cipher,message):plaintext=cipher.decrypt(message,random_generator)#print(b"plaintext:"+plaintext)plaintext_decode=plaintext.decode("utf-8")#print("plaintext_decode:"+plaintext_decode)returnplaintext_decode

加解密文件，考虑开头我们提出的问题，采用了逐行读取，逐行加密，加密后密文也逐行写入

defrsa_encrypt_file(file_path,save_path,pub_key):'''rsa加密文件:paramfile_path:需要加密文件路径:paramsave_path:加密之后存放的文件路径:parampub_key:公钥'''withopen(file_path,"r",encoding="utf-8")asf:line=f.readline()#读取一行whileline:context=rsa_encrypt(line,pub_key)#加密切割后的字符withopen(save_path,"a",encoding="utf-8")asw:w.write(context+"\n")line=f.readline()defrsa_decrypt_file(file_path,save_path,priv_key):'''rsa解密文件:file_path:需要解密的文件路径:save_path:解密之后存放的文件路径:priv_key:私钥'''withopen(file_path,"r",encoding="utf-8")asf:line=f.readline()whileline:context=rsa_decrypt(line.strip("\n"),priv_key)withopen(save_path,"a",encoding="utf-8")asw:w.write(context)line=f.readline()

测试，一开始我使用的是自己随便输入的一行很长的数字文本，亲测没有问题，但是当我直接使用我的数据库脚本文件的时候，加密可以成功，但是会遇到解密后解码失败的情况，当时百思不得其解，我以为是字符集的问题，于是我将utf-8，换成了gb2312，加解密成功了，当时心花怒放，直到我重新加解密了另一个备份文件，又遇到解码失败，当时就睡不着觉了~

直到我看到了这句话不完整的多字节序列（incomplete multibyte sequence）我瞬间明白了，因为我的脚本文件中含有中文，utf8 编码一个汉字是3个byte，gb2312编码一个汉字是2个byte，只要是多字节，那么做切割的时候，就有可能一个汉字被切割成了两部分，那么自然会导致无法解码成正确的汉字了，问题已经明了，就看怎么解决了。

因为是脚本文件，处理不好就有可能导致脚本执行失败，最终导致数据库还原失败，这就违背项目初衷了~

所以我想了一个办法，先对每一行文本做字符编码判断，超过了117，最后一个字符就不累计上去，代码如下：

defcut_string(message,length=117):result=[]temp_char=[]formsginmessage:#遍历每一个字符msg_encode=msg.encode("utf-8")#对每一个字符编码temp_encode="".join(temp_char).encode("utf-8")#累计编码之后的字节数iflen(temp_encode)+len(msg_encode)<=length:#如果小于约定的长度，加添加入结果集temp_char.append(msg)else:#如果已经超过了约定的长度，就添加入下一个结果集result.append("".join(temp_char))temp_char.clear()temp_char.append(msg)result.append("".join(temp_char))returnresult

加密方法需要重新调整一下：

defrsa_encrypt_file(file_path,save_path,pub_key):'''rsa加密文件:paramfile_path:需要加密文件路径:paramsave_path:加密之后存放的文件路径:parampub_key:公钥'''withopen(file_path,"r",encoding="utf-8")asf:line=f.readline()#读取一行whileline:cut_lines=cut_string(line)#切割字符保证汉字不被切割forcut_lineincut_lines:context=rsa_encrypt(cut_line,pub_key)#加密切割后的字符withopen(save_path,"a",encoding="utf-8")asw:w.write(context+"\n")line=f.readline()

到此问题就已经解决了，其实有了这个cut_string方法之后，之前写的加解密方法中不需要再做切分，但是代码保留。

上面的方法，加解密的效率非常的低，因为是逐行加解密，一个300M的脚本文件，加密完成耗时40分钟，这个实在是太难受了，所以调整了策略，先压缩再加密，所以就涉及到二进制文件的读取与写入，最后的实现代码如下：

def rsa_encrypt_binfile(file_path,save_path,pub_key): ''' rsa 加密二进制文件 :param file_path:需要加密文件路径 :param save_path:加密之后存放的文件路径 :param pub_key:公钥 ''' with open(file_path, 'rb') as f: message = f.read() length = len(message) default_length = 117 # 1024/8 - 11 1024为密钥长度 rsakey = RSA.importKey(pub_key) cipher = Cipher_pkcs1_v1_5.new(rsakey) # 不需要切分 result = [] if length <= default_length: result.append(base64.b64encode(cipher.encrypt(message))) # 需要切分 offset = 0 while length - offset > 0: if length - offset > default_length: result.append(base64.b64encode(cipher.encrypt(message[offset:offset+default_length]))) else: result.append(base64.b64encode(cipher.encrypt(message[offset:]))) offset += default_length with open(save_path,"ab+") as w: for ciphertext in result: ciphertext += b"\n" w.write(ciphertext)def rsa_decrypt_binfile(file_path,save_path,priv_key): ''' rsa 解密二进制文件 :file_path:需要解密的文件路径 :save_path:解密之后存放的文件路径 :priv_key:私钥 ''' with open(file_path,"rb") as f: line = f.readline() while line: message = base64.b64decode(line.strip(b"\n")) rsakey = RSA.importKey(priv_key) cipher = Cipher_pkcs1_v1_5.new(rsakey) plaintext = cipher.decrypt(message, random_generator) with open(save_path, 'ab+') as w: #追加写入 w.write(plaintext) line = f.readline()

以上就是Python 实现RSA加解密文本文件的详细内容，更多关于python rsa加解密的资料请关注其它相关文章！