python實現aes加密解密，RSA簽名和驗籤，RSA加密解密，並呼叫介面

阿新 • • 發佈：2019-01-15

用python實現呼叫介面的示例程式碼，過程涉及到很多的加密演算法，值得分享一下。
首先公鑰和私鑰如何生成，並且能相容java平臺，嘗試了很多方法。最終決定用openssl命令
前提，需要安裝openssl,Crypto庫
生成公鑰私鑰對過程：
生成私鑰：

openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024

根據私鑰生成公鑰：

openssl rsa -in rsa_private_key.pem -out rsa_public_key.pem -pubout

這時候的私鑰還不能直接被使用，需要進行PKCS#8編碼

openssl pkcs8 -topk8 -

in rsa_private_key.pem -out pkcs8_rsa_private_key.pem -nocrypt

命令中指明瞭輸入私鑰檔案為rsa_private_key.pem，輸出私鑰檔案為pkcs8_rsa_private_key.pem，不採用任何二次加密（-nocrypt）
這時候就獲得了一對公鑰和私鑰，只要拿到對方的公鑰，用自己的公鑰的格式替換就可以使用啦~~

我們最好把全域性變數給提出來，便於管理。這樣子就不用改程式碼都改一遍了

檔案Gl.py

#!-*- coding:utf-8 -*-
'''
Created on 2013-6-15
@author: shangwei

'''
'''
全域性變數
'''
from Crypto.PublicKey import RSA
'''
publickey為對方的公鑰
privatekey為商戶自己的私鑰
'''
publickey = RSA.importKey(open('rsa_public_key.pem','r').read())
privatekey=RSA.importKey(open('pkcs8_rsa_private_key.pem','r').read())
merchantaccount='YB010000000xx'
URL='xxx.xxx.com'

#!-*- coding:

utf-8 -*-
'''
Created on 2013-5-24
@author: shangwei
'''
from Crypto import Random
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5
from Crypto.Hash import SHA
from hashlib import sha1
from rsa import key, common, encrypt
from urllib import urlencode
import base64
import hmac
from Crypto.PublicKey import RSA
import urllib
import urllib2
import time
import json
from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5 as pk
import Gl
class MerchantAPI:
def doPost(self,url,values):
'''
post請求
引數URL
字典型別的引數
'''
req = urllib2.Request(url)
data = urllib.urlencode(values)
res = urllib2.urlopen(req, data)
ret = res.read()
return ret
def doGet(self,url,values):
'''
get請求
引數URL
字典型別的引數
'''
REQUEST = url + "?" + urllib.urlencode(values)
ret = urllib2.urlopen(REQUEST).read()
return ret
@staticmethod
def _pkcs7padding(data):
"""
對齊塊
size 16
999999999=>9999999997777777
"""
size = AES.block_size
count = size - len(data)%size
if count:
data+=(chr(count)*count)
return data
@staticmethod
def _depkcs7padding(data):
"""
反對齊
"""
newdata = ''
for c in data:
if ord(c) > AES.block_size:
newdata+=c
return newdata
'''
aes加密base64編碼
'''
def aes_base64_encrypt(self,data,key):
"""
@summary:
1. pkcs7padding
2. aes encrypt
3. base64 encrypt
@return:
string
"""
cipher = AES.new(key)
return base64.b64encode(cipher.encrypt(self._pkcs7padding(data)))
def base64_aes_decrypt(self,data,key):
"""
1. base64 decode
2. aes decode
3. dpkcs7padding
"""
cipher = AES.new(key)
return self._depkcs7padding(cipher.decrypt(base64.b64decode(data)))
'''
rsa加密
'''
def rsa_base64_encrypt(self,data,key):
'''
1. rsa encrypt
2. base64 encrypt
'''
cipher = PKCS1_v1_5.new(key)
return base64.b64encode(cipher.encrypt(data))
'''
rsa解密
'''
def rsa_base64_decrypt(self,data,key):
'''
1. base64 decrypt
2. rsa decrypt
示例程式碼
key = RSA.importKey(open('privkey.der').read())
>>>
>>> dsize = SHA.digest_size
>>> sentinel = Random.new().read(15+dsize) # Let's assume that average data length is 15
>>>
>>> cipher = PKCS1_v1_5.new(key)
>>> message = cipher.decrypt(ciphertext, sentinel)
>>>
>>> digest = SHA.new(message[:-dsize]).digest()
>>> if digest==message[-dsize:]: # Note how we DO NOT look for the sentinel
>>> print "Encryption was correct."
>>> else:
>>> print "Encryption was not correct."
'''
cipher = PKCS1_v1_5.new(key)
return cipher.decrypt(base64.b64decode(data), Random.new().read(15+SHA.digest_size))
'''
RSA簽名
'''
def sign(self,signdata):
'''
@param signdata: 需要簽名的字串
'''
h=SHA.new(signdata)
signer = pk.new(Gl.privatekey)
signn=signer.sign(h)
signn=base64.b64encode(signn)
return signn
'''
RSA驗籤
結果：如果驗籤通過，則返回The signature is authentic
如果驗籤不通過，則返回"The signature is not authentic."
'''
def checksign(self,rdata):
signn=base64.b64decode(rdata.pop('sign'))
signdata=self.sort(rdata)
verifier = pk.new(Gl.publickey)
if verifier.verify(SHA.new(signdata), signn):
print "The signature is authentic."
else:
print "The signature is not authentic."
def sort(self,mes):
'''
作用類似與java的treemap,
取出key值,按照字母排序後將value拼接起來
返回字串
'''
_par = []
keys=mes.keys()
keys.sort()
for v in keys:
_par.append(str(mes[v]))
sep=''
message=sep.join(_par)
return message
'''
請求介面前的加密過程
'''
def requestprocess(self,mesdata):
'''
加密過程：
1、將需要的引數mes取出key排序後取出value拼成字串signdata
2、用signdata對商戶私鑰進行rsa簽名，生成簽名signn，並轉base64格式
3、將簽名signn插入到mesdata的最後生成新的data
4、用encryptkey16位常量對data進行AES加密後轉BASE64,生成機密後的data
5、用對方公鑰publickey對encryptkey16位常量進行RSA加密BASE64編碼，生成加密後的encryptkey
'''
signdata=self.sort(mesdata)
print '需要簽名的排序後的字串為：'+signdata
signn=self.sign(signdata)
mesdata['sign']=signn
print mesdata
encryptkey = '1234567890123456'
data=self.aes_base64_encrypt(json.dumps(mesdata),encryptkey)
print '加密後的data='+data
values={}
values['merchantaccount']=Gl.merchantaccount
values['data']=data
values['encryptkey']=self.rsa_base64_encrypt(encryptkey,Gl.publickey)
return values
'''
對返回結果進行解密後輸出
'''
def result_decrypt(self,result):
'''
1、返回的結果json傳給data和encryptkey兩部分，都為加密後的
2、用商戶私鑰對encryptkey進行RSA解密，生成解密後的encryptkey。參考方法：rsa_base64_decrypt
3、用解密後的encryptkey對data進行AES解密。參考方法：base64_aes_decrypt
'''
result=json.loads(result)
kdata=result['data']
kencryptkey=result['encryptkey']
print '返回的加密後的data='+kdata
print '返回的加密後的encryptkey='+kencryptkey
cryptkey=self.rsa_base64_decrypt(kencryptkey,Gl.privatekey)
print '解密後的encryptkey='+cryptkey
rdata=self.base64_aes_decrypt(kdata,cryptkey)
print '解密後的data='+rdata
return rdata
def testCreditPayAsync(self):
'''
生成公鑰私鑰對過程：
生成私鑰：openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024
根據私鑰生成公鑰： openssl rsa -in rsa_private_key.pem -out rsa_public_key.pem -pubout
這時候的私鑰還不能直接被使用，需要進行PKCS#8編碼：
openssl pkcs8 -topk8 -in rsa_private_key.pem -out pkcs8_rsa_private_key.pem -nocrypt
命令中指明瞭輸入私鑰檔案為rsa_private_key.pem，輸出私鑰檔案為pkcs8_rsa_private_key.pem，不採用任何二次加密（-nocrypt）
加密過程：
1、將需要的引數mes取出key排序後取出value拼成字串signdata
2、用signdata對商戶私鑰進行rsa簽名，生成簽名signn，並轉base64格式
3、將簽名signn插入到mes的最後生成新的data
4、用encryptkey16位常量對data進行AES加密後轉BASE64,生成機密後的data
5、用對方公鑰publickey對encryptkey16位常量進行RSA加密BASE64編碼，生成加密後的encryptkey
6、將merchantaccount，第四部加密後的data，第五步加密後的encryptkey作為引數post請求給URL http://xxxx/xxx/api/xxx/xxx/xxx/xxx
7、返回的結果json傳給data和encryptkey兩部分，都為加密後的
8、用商戶私鑰對encryptkey進行RSA解密，生成解密後的encryptkey。參考方法：rsa_base64_decrypt
9、用解密後的encryptkey對data進行AES解密。參考方法：base64_aes_decrypt
'''
transtime=int(time.time())
od=str(random.randint(10, 100000))
mesdata={"merchantaccount":Gl.merchantaccount,"cardno":"xxxx758xxxx23xxxx","validthru":"04xx","cvv2":"200","phone":"1581xxxxxxx",
"orderid":"33hhkssseef3u"+od,"transtime":transtime,"currency":156,"amount":2,"productcatalog":"1","productname":"","productdesc":"",
"userip":"192.168.5.251","identityid":"ee","identitytype":6,"other":"","callbackurl":"http://IP/webtest/callback.do"}
values=self.requestprocess(mesdata)
url='http://'+Gl.URL+'/xxxx'
print url
result=self.doPost(url, values)
print result
rdata=json.loads(self.result_decrypt(result))
self.checksign(rdata)
if __name__=='__main__

知識點：
除錯程式碼的時候也遇到了一些小問題和技巧
import的時候，如果有同名的類可以起個別名。不然會有報錯，告訴這個類找不到某個方法from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5，from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5 as pk，這個需要注意一下
另外,如果想將字典內的單引號都變為雙引號，可以用json.dumps方法

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