159 lines
11 KiB
Markdown
159 lines
11 KiB
Markdown
***
|
||
# Шифрование/дешифрование с использованием RSA ключей (закрытый и открытый ключи).
|
||
|
||
## Описание модулей:
|
||
|
||
### **1. Генерация и сохранение ключей**
|
||
|
||
Класс RSAKeyPair предназначен для генерации и сохранения пары ключей RSA (приватного и публичного). Вот подробное описание его работы и принципа функционирования:
|
||
|
||
▎Описание класса RSAKeyPair
|
||
|
||
1. Инициализация:
|
||
|
||
• Конструктор класса (__init__) принимает два параметра: имена файлов для сохранения приватного и публичного ключей.
|
||
|
||
• Он инициализирует атрибуты для хранения ключей и имен файлов.
|
||
|
||
2. Генерация приватного ключа:
|
||
|
||
• Метод generate_private_key создает приватный ключ RSA с использованием алгоритма RSA с длиной ключа 2048 бит и публичным экспонентом 65537.
|
||
|
||
• Этот метод использует библиотеку cryptography для генерации ключа.
|
||
|
||
3. Генерация публичного ключа:
|
||
|
||
• Метод generate_public_key извлекает публичный ключ из ранее сгенерированного приватного ключа.
|
||
|
||
• Если приватный ключ еще не был сгенерирован, метод вызывает исключение ValueError.
|
||
|
||
4. Сохранение приватного ключа:
|
||
|
||
• Метод save_private_key сохраняет приватный ключ в указанный файл в формате PEM без шифрования.
|
||
|
||
• Если приватный ключ не был сгенерирован, метод вызывает исключение ValueError.
|
||
|
||
5. Сохранение публичного ключа:
|
||
|
||
• Метод save_public_key сохраняет публичный ключ в указанный файл в формате PEM.
|
||
|
||
• Если публичный ключ не был сгенерирован, метод вызывает исключение ValueError.
|
||
|
||
6. Генерация и сохранение ключей:
|
||
|
||
• Метод generate_and_save_keys проверяет, существуют ли файлы для приватного и публичного ключей. Если оба файла отсутствуют, он генерирует приватный ключ, сохраняет его, затем генерирует публичный ключ и также сохраняет его.
|
||
|
||
• Если файлы уже существуют, метод просто выводит сообщение в консоль и не вызывает исключения.
|
||
|
||
▎Принцип работы
|
||
|
||
1. Создание экземпляра класса: Пользователь создает экземпляр класса RSAKeyPair, указывая файлы для сохранения ключей.
|
||
|
||
2. Генерация ключей: Пользователь вызывает метод generate_and_save_keys, который проверяет наличие файлов. Если они не существуют, вызываются методы для генерации и сохранения ключей.
|
||
|
||
3. Работа с файлами: Приватный и публичный ключи сохраняются в файлы в формате PEM, что позволяет легко использовать их в других приложениях или библиотеках.
|
||
|
||
4. Обработка ошибок: Класс обрабатывает случаи, когда попытка сохранить ключи осуществляется до их генерации, или когда файлы уже существуют, что делает его удобным для использования в различных сценариях.
|
||
|
||
Таким образом, класс RSAKeyPair предоставляет простой интерфейс для работы с RSA-ключами, включая их генерацию и сохранение в файлы.
|
||
|
||
### **2. Шифрование**
|
||
|
||
Класс RSAEncryptor предназначен для шифрования сообщений с использованием открытого ключа RSA. Он загружает открытый ключ из файла и предоставляет метод для шифрования сообщений. Шифрование выполняется с использованием схемы OAEP (Optimal Asymmetric Encryption Padding) с хешированием SHA-256.
|
||
|
||
▎Принцип работы
|
||
|
||
1. Инициализация:
|
||
|
||
• Класс RSAEncryptor инициализируется с именем файла, содержащим открытый ключ.
|
||
|
||
• В методе init вызывается функция load_public_key, которая загружает открытый ключ из указанного файла.
|
||
|
||
2. Загрузка открытого ключа:
|
||
|
||
• Метод load_public_key открывает файл с открытым ключом, считывает его содержимое и десериализует его в объект открытого ключа RSA с помощью функции serialization.load_pem_public_key.
|
||
|
||
3. Шифрование сообщения:
|
||
|
||
• Метод encrypt_message принимает строку (сообщение) в качестве параметра.
|
||
|
||
• Сообщение кодируется в байты и затем шифруется с использованием открытого ключа и схемы OAEP.
|
||
|
||
• OAEP использует MGF1 (Mask Generation Function) с алгоритмом SHA-256 для обеспечения безопасности шифрования.
|
||
|
||
• Защищенное сообщение затем кодируется в Base64 для удобства передачи и хранения.
|
||
|
||
4. Возврат зашифрованного сообщения:
|
||
|
||
• Метод возвращает зашифрованное сообщение в виде строки, закодированной в Base64.
|
||
|
||
▎Пример использования
|
||
|
||
~~~ python
|
||
# Создание экземпляра RSAEncryptor
|
||
encryptor = RSAEncryptor('path/to/public_key.pem')
|
||
|
||
# Шифрование сообщения
|
||
encrypted_message = encryptor.encrypt_message('Hello, World!')
|
||
print(encrypted_message)
|
||
~~~
|
||
|
||
▎Замечания
|
||
|
||
• Для работы данного класса необходимо, чтобы файл с открытым ключом был доступен и содержал корректный PEM-формат.
|
||
|
||
• RSA обычно используется для шифрования небольших объемов данных, поэтому для больших сообщений может потребоваться использование симметричного шифрования (например, AES) в сочетании с RSA для безопасной передачи симметричного ключа.
|
||
|
||
### **3. Расшифрование**
|
||
|
||
Класс RSADecryptor предназначен для расшифровки сообщений, зашифрованных с использованием алгоритма RSA. Он загружает закрытый ключ из файла и предоставляет метод для расшифровки сообщений, которые были зашифрованы с использованием схемы OAEP (Optimal Asymmetric Encryption Padding) с хешированием SHA-256.
|
||
|
||
▎Принцип работы
|
||
|
||
1. Инициализация:
|
||
|
||
• Класс RSADecryptor инициализируется с именем файла, содержащим закрытый ключ.
|
||
|
||
• В методе init вызывается функция load_private_key, которая загружает закрытый ключ из указанного файла.
|
||
|
||
2. Загрузка закрытого ключа:
|
||
|
||
• Метод load_private_key открывает файл с закрытым ключом, считывает его содержимое и десериализует его в объект закрытого ключа RSA с помощью функции serialization.load_pem_private_key.
|
||
|
||
• Важно, чтобы файл содержал закрытый ключ в формате PEM.
|
||
|
||
3. Расшифровка сообщения:
|
||
|
||
• Метод decrypt_message принимает строку (зашифрованное сообщение) в качестве параметра.
|
||
|
||
• Зашифрованное сообщение декодируется из Base64 в байты.
|
||
|
||
• Затем сообщение расшифровывается с использованием закрытого ключа и схемы OAEP.
|
||
|
||
• OAEP использует MGF1 (Mask Generation Function) с алгоритмом SHA-256 для обеспечения безопасности расшифровки.
|
||
|
||
• Расшифрованное сообщение возвращается в виде строки.
|
||
|
||
4. Возврат расшифрованного сообщения:
|
||
|
||
• Метод возвращает расшифрованное сообщение как строку.
|
||
|
||
▎Пример использования
|
||
|
||
~~~ python
|
||
# Создание экземпляра RSADecryptor
|
||
decryptor = RSADecryptor('path/to/private_key.pem')
|
||
|
||
# Расшифровка сообщения
|
||
decrypted_message = decryptor.decrypt_message(encrypted_message)
|
||
print(decrypted_message)
|
||
~~~
|
||
|
||
▎Замечания
|
||
|
||
• Для работы данного класса необходимо, чтобы файл с закрытым ключом был доступен и содержал корректный PEM-формат.
|
||
|
||
• При использовании закрытого ключа важно обеспечить его безопасность, чтобы предотвратить несанкционированный доступ к данным.
|
||
|
||
• RSA обычно используется для расшифровки небольших объемов данных, поэтому для больших сообщений может потребоваться использование симметричного шифрования (например, AES) в сочетании с RSA для безопасной передачи симметричного ключа.
|