用Python实现RSA签名和验签

RSA是一种非对称加密算法，简单理解就是两个密钥：一个公钥，一个私钥。
同时它也可以用来签名和验签，正好与加密相反。

加密：公钥加密，私钥解密；
签名：私钥签名，公钥验签。

有意思的是有些人分不清公钥私钥的用处，这里提供一个思路：
用作加密时，密文泄露是无所谓的（相对而言），重要的是用于解密的密钥必须安全，所以用不公开的私钥来解密，用公钥来加密；
用作签名时，目的是防止别人伪造我的身份发信息，所以用私钥来签名，用公钥来验签。

对于加密及签名的讲解，看过一篇很棒的翻译，看完过后非常有助于理解，并且图文并茂，很生动：
http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/08/what_is_a_digital_signature.html

一、签名

话不多说，直接贴代码：

from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5
from Crypto.Hash import MD5
import base64
def RSA_sign(encrData):
    privateKey = '''MIICdwIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAmEwggJdAgEAAoGBAOG/8J9TP8cN7upNoZ+LoBs9xImv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'''
    private_keyBytes = base64.b64decode(privateKey)
    priKey = RSA.importKey(private_keyBytes)
    #priKey = RSA.importKey(privateKey)
    signer = PKCS1_v1_5.new(priKey)
    hash_obj = MD5.new(data.encode('utf-8'))
    signature = base64.b64encode(signer.sign(hash_obj))
    return signature

几个注意事项：
1、密钥如果是读取自.pem文件，密钥会有开始行和结束行，叫做头标注信息和尾标注信息。常见的长这样：

'''-----BEGIN PRIVATE KEY-----
#密钥内容#
-----END PRIVATE KEY-----'''

此时直接priKey = RSA.importKey(privateKey)（见被注释掉的部分）即可，不用对私钥进行base64解码；
2、哈希算法可以采用MD5，也可以用别的比如SHA；
3、data是需要签名的数据，需要字节化后才能传进MD5.new()中。字节化有三种方法，示例中采用了第三种：

b'zifuchuang'
bytes('zifuchuang',encoding='utf-8')
'zifuchuang'.encode('utf-8')

二、验签

def verify(signature,encrData):
    publicKey = '''MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCJ3haUf1Tj0/XuknJqsxg/N8nu3NqXhvo6Mdbw
UFuLYux0pjKlY2lCvV14Rlnl2bf0XoIaFcHZIvbexv8bXfakDhpQokyToKvK6kIlbkgKCqCzjVm0
ZthNou5cnqVyRurn3UXxELn1VfHkLc4nSZie+pMwiBRB4ViuAH1+w/gyvwIDAQAB'''
    public_keyBytes = base64.b64decode(publicKey)
    pubKey = RSA.importKey(public_keyBytes)
    #pubKey = RSA.importKey(publicKey)
    h = MD5.new(data.encode('utf-8'))
    verifier = PKCS1_v1_5.new(pubKey)
    return verifier.verify(h, base64.b64decode(signature))

注意事项：
1、因为签名时我们对RSA_sign()返回的签名值进行过过base64编码，所以验签时需要解码；
2、函数verifier.verify()返回的是bool值，在外层可以直接用作条件判断。

三、后话

其实RSA更广泛的用法是加密