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pycrypto（RSA）を使用したデータの署名と検証

私はpycryptoモジュールに慣れ親しんでいますが、明確なドキュメントがないため、物事が難しくなっています。

まず、データの署名と検証について理解したいと思います。誰かがこれがどのように書かれるかの例を提供できますか？

pythonpycrypto
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Noah McIlraith

これは、ドキュメントの の例の具体的なバージョンです：

import Crypto.Hash.MD5 as MD5
import Crypto.PublicKey.RSA as RSA
import Crypto.PublicKey.DSA as DSA
import Crypto.PublicKey.ElGamal as ElGamal
import Crypto.Util.number as CUN
import os

plaintext = 'The rain in Spain falls mainly on the Plain'

# Here is a hash of the message
hash = MD5.new(plaintext).digest()
print(repr(hash))
# '\xb1./J\xa883\x974\xa4\xac\x1e\x1b!\xc8\x11'

for alg in (RSA, DSA, ElGamal):
    # Generates a fresh public/private key pair
    key = alg.generate(384, os.urandom)

    if alg == DSA:
        K = CUN.getRandomNumber(128, os.urandom)
    Elif alg == ElGamal:
        K = CUN.getPrime(128, os.urandom)
        while CUN.GCD(K, key.p - 1) != 1:
            print('K not relatively prime with {n}'.format(n=key.p - 1))
            K = CUN.getPrime(128, os.urandom)
        # print('GCD({K},{n})=1'.format(K=K,n=key.p-1))
    else:
        K = ''

    # You sign the hash
    signature = key.sign(hash, K)
    print(len(signature), alg.__name__)
    # (1, 'Crypto.PublicKey.RSA')
    # (2, 'Crypto.PublicKey.DSA')
    # (2, 'Crypto.PublicKey.ElGamal')

    # You share pubkey with Friend
    pubkey = key.publickey()

    # You send message (plaintext) and signature to Friend.
    # Friend knows how to compute hash.
    # Friend verifies the message came from you this way:
    assert pubkey.verify(hash, signature)

    # A different hash should not pass the test.
    assert not pubkey.verify(hash[:-1], signature)
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unutbu

以下は ヘルパークラス 必要なすべてのRSA関数（暗号化、復号化、署名、署名の検証、新しいキーの生成）を実行するために作成しました。

rsa.py

from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Cipher import PKCS1_OAEP
from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5
from Crypto.Hash import SHA512, SHA384, SHA256, SHA, MD5
from Crypto import Random
from base64 import b64encode, b64decode

hash = "SHA-256"

def newkeys(keysize):
    random_generator = Random.new().read
    key = RSA.generate(keysize, random_generator)
    private, public = key, key.publickey()
    return public, private

def importKey(externKey):
    return RSA.importKey(externKey)

def getpublickey(priv_key):
    return priv_key.publickey()

def encrypt(message, pub_key):
    #RSA encryption protocol according to PKCS#1 OAEP
    cipher = PKCS1_OAEP.new(pub_key)
    return cipher.encrypt(message)

def decrypt(ciphertext, priv_key):
    #RSA encryption protocol according to PKCS#1 OAEP
    cipher = PKCS1_OAEP.new(priv_key)
    return cipher.decrypt(ciphertext)

def sign(message, priv_key, hashAlg="SHA-256"):
    global hash
    hash = hashAlg
    signer = PKCS1_v1_5.new(priv_key)
    if (hash == "SHA-512"):
        digest = SHA512.new()
    Elif (hash == "SHA-384"):
        digest = SHA384.new()
    Elif (hash == "SHA-256"):
        digest = SHA256.new()
    Elif (hash == "SHA-1"):
        digest = SHA.new()
    else:
        digest = MD5.new()
    digest.update(message)
    return signer.sign(digest)

def verify(message, signature, pub_key):
    signer = PKCS1_v1_5.new(pub_key)
    if (hash == "SHA-512"):
        digest = SHA512.new()
    Elif (hash == "SHA-384"):
        digest = SHA384.new()
    Elif (hash == "SHA-256"):
        digest = SHA256.new()
    Elif (hash == "SHA-1"):
        digest = SHA.new()
    else:
        digest = MD5.new()
    digest.update(message)
    return signer.verify(digest, signature)

使用例

import rsa
from base64 import b64encode, b64decode

msg1 = "Hello Tony, I am Jarvis!"
msg2 = "Hello Toni, I am Jarvis!"
keysize = 2048
(public, private) = rsa.newkeys(keysize)
encrypted = b64encode(rsa.encrypt(msg1, public))
decrypted = rsa.decrypt(b64decode(encrypted), private)
signature = b64encode(rsa.sign(msg1, private, "SHA-512"))
verify = rsa.verify(msg1, b64decode(signature), public)

print(private.exportKey('PEM'))
print(public.exportKey('PEM'))
print("Encrypted: " + encrypted)
print("Decrypted: '%s'" % decrypted)
print("Signature: " + signature)
print("Verify: %s" % verify)
rsa.verify(msg2, b64decode(signature), public)
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Dennis

のドキュメントによると：

https://www.dlitz.net/software/pycrypto/api/current/Crypto.PublicKey.RSA._RSAobj-class.html

実際のコードでは、PyCryptoのCrypto.PublicKey.RSA.sign関数を使用しないでください。

注意：この関数は、プレーンでプリミティブなRSA復号化（教科書）を実行します。実際のアプリケーションでは、常に適切な暗号化パディングを使用する必要があり、この方法でデータに直接署名しないでください。そうしないと、セキュリティの脆弱性につながる可能性があります。代わりにモジュールCrypto.Signature.PKCS1_PSSまたはCrypto.Signature.PKCS1_v1_5を使用することをお勧めします。

最終的に、PKCS1_v1_5を実装する RSAモジュール を使用しました。 署名用のドキュメント はかなり単純明快でした。その他 M2Cryptoの使用を推奨しています 。

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jeffmax