### Python RSA 签名实现方法 #### 密钥生成 为了使用RSA算法进行签名操作，首先需要创建一对公私钥。这可以通过`Cryptography`库来完成。 ```python from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa from cryptography.hazmat.primitives import serialization private_key = rsa.generate_private_key( public_exponent=65537, key_size=2048, ) pem_private = private_key.private_bytes( encoding=serialization.Encoding.PEM, format=serialization.PrivateFormat.TraditionalOpenSSL, encryption_algorithm=serialization.NoEncryption() ) with open('private_key.pem', 'wb') as f: f.write(pem_private) public_key = private_key.public_key() pem_public = public_key.public_bytes( encoding=serialization.Encoding.PEM, format=serialization.PublicFormat.SubjectPublicKeyInfo ) with open('public_key.pem', 'wb') as f: f.write(pem_public) ``` 这段代码展示了如何利用`cryptography`模块中的`rsa`子包生成一个长度为2048位的RSA密钥对，并将其保存到文件中[^1]。 #### 数据签名 一旦拥有了私钥，则可以用来签署任意消息。这里采用SHA-256作为哈希算法。 ```python from cryptography.hazmat.primitives import hashes from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding import base64 def sign_message(private_key_path, message): with open(private_key_path, "rb") as key_file: private_key = serialization.load_pem_private_key( key_file.read(), password=None, ) signature = private_key.sign( message.encode(), padding.PSS( mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()), salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH ), hashes.SHA256() ) return base64.b64encode(signature).decode() # 对签名后的二进制数据做Base64编码以便于传输存储 ``` 此部分定义了一个名为`sign_message()`的功能函数，它接收两个参数——私钥路径以及待签名的消息字符串。该函数读取指定位置上的PEM格式私钥并执行实际的签名过程，最后返回经过Base64编码处理过的签名串。 #### 验证签名 拥有相应的公钥之后就可以验证接收到的数据及其附带的签名是否匹配。 ```python def verify_signature(public_key_path, signed_message_b64, original_message): try: with open(public_key_path, "rb") as key_file: public_key = serialization.load_pem_public_key(key_file.read()) signature = base64.b64decode(signed_message_b64) public_key.verify( signature, original_message.encode(), padding.PSS( mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()), salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH ), hashes.SHA256() ) print("The signature is valid.") return True except Exception as e: print(f"The signature verification failed: {e}") return False ``` 上述代码片段实现了另一个辅助功能`verify_signature()`，其作用在于加载给定路径下的公钥并对传入的已签名信息（需先解码回原始字节形式）同原版未加密的信息一起传递至`public_key.verify()`接口来进行校验工作。如果一切正常则打印确认信息；反之抛出异常提示失败原因[^4]。