在Python中使用RSA算法对文件进行加密和解密的实例代码

RSA（Rivest-Shamir-Adleman）是一种非对称加密算法，它使用两个密钥（公钥和私钥）进行加密和解密。公钥用于加密数据，而私钥用于解密数据。在Python中，使用cryptography库可以方便地实现RSA算法的加密和解密。

以下是一个示例代码，演示了如何使用RSA算法对文件进行加密和解密。

1. 首先，确保已安装cryptography库，可以使用以下命令安装它:

pip install cryptography

2. 导入所需的模块和类:

from cryptography.hazmat.primitives import serialization, hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding

3. 生成RSA密钥对。密钥对一般只需要生成一次，并保存在文件中以供后续使用:

from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa

private_key = rsa.generate_private_key(
    public_exponent=65537,
    key_size=2048,
    backend=default_backend()
)

public_key = private_key.public_key()

# 将私钥保存到文件中
with open("private_key.pem", "wb") as f:
    f.write(private_key.private_bytes(
        encoding=serialization.Encoding.PEM,
        format=serialization.PrivateFormat.PKCS8,
        encryption_algorithm=serialization.NoEncryption()
    ))

# 将公钥保存到文件中
with open("public_key.pem", "wb") as f:
    f.write(public_key.public_bytes(
        encoding=serialization.Encoding.PEM,
        format=serialization.PublicFormat.SubjectPublicKeyInfo
    ))

4. 加密文件:

def encrypt_file(file_path, public_key_path, output_path):
    with open(file_path, "rb") as f:
        data = f.read()

    with open(public_key_path, "rb") as f:
        public_key = serialization.load_pem_public_key(
            f.read(),
            backend=default_backend()
        )

    encrypted_data = public_key.encrypt(
        data,
        padding.OAEP(
            mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
            algorithm=hashes.SHA256(),
            label=None
        )
    )

    with open(output_path, "wb") as f:
        f.write(encrypted_data)

5. 解密文件:

def decrypt_file(file_path, private_key_path, output_path):
    with open(file_path, "rb") as f:
        encrypted_data = f.read()

    with open(private_key_path, "rb") as f:
        private_key = serialization.load_pem_private_key(
            f.read(),
            password=None,
            backend=default_backend()
        )

    decrypted_data = private_key.decrypt(
        encrypted_data,
        padding.OAEP(
            mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
            algorithm=hashes.SHA256(),
            label=None
        )
    )

    with open(output_path, "wb") as f:
        f.write(decrypted_data)

通过调用encrypt_file和decrypt_file函数，可以对文件进行加密和解密操作。

使用例子：

# 生成RSA密钥对并保存到文件中
generate_rsa_keys()

# 加密文件
encrypt_file("plain.txt", "public_key.pem", "encrypted.txt")

# 解密文件
decrypt_file("encrypted.txt", "private_key.pem", "decrypted.txt")

以上代码中的plain.txt是待加密的文件，public_key.pem是公钥文件，encrypted.txt是加密后的文件，private_key.pem是私钥文件，decrypted.txt是解密后的文件。

需要注意的是，在实际使用中，需要确保私钥的保密性，只有持有私钥的人可以解密加密后的文件。