***
# 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.