Python密码学-密钥大小的数据太长

Question

我正在尝试使用非对称加密来加密我的消息。我正在使用 SHA256 算法。密钥大小是2048. 这是我的代码：-

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

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

public_key = private_key.public_key()

# saving public key
pem = public_key.public_bytes(
    encoding=serialization.Encoding.PEM,
    format=serialization.PublicFormat.SubjectPublicKeyInfo
)

with open('public_key.pem', 'wb') as f:
    f.write(pem)


# reading public key
with open("public_key.pem", "rb") as key_file:
        public_key = serialization.load_pem_public_key(
            key_file.read(),
            backend=default_backend()
        )


message = {
    '504201': '504346',
    '504293': '504306',
    '504299': '504273',
    'B.O': 'B.O',
    'Non-Delivery': 'Delivery',
    'regionname': 'Hyderabad',
    'Sirpur (t)': 'Asifabad',
    'ANDHRA PRADESH\nAnnaram B.O': 'ANDHRA PRADESH\nChichdhari Khanapur B.O',
    'officeType': 'S.O',
    'Nirmal': 'Adilabad',
    'circlename': 'Andhra Pradesh',
    'Districtname': 'Adilabad',
    'ANDHRA PRADESH\nBansapalli B.O': 'ANDHRA PRADESH\nDeepaiguda B.O',
    'pincode': '504103',
    'ANDHRA PRADESH\nAndugulpet B.O': 'ANDHRA PRADESH\nBurguda B.O',
    '504202': '504313',
    '504231': '504293',
    'Hyderabad': 'Hyderabad',
    'Khanapur': 'Utnoor',
    'Luxettipet': 'Asifabad',
    'officename': 'dilabad)',
    'ANDHRA PRADESH\nBellalbadi B.O': 'ANDHRA PRADESH\nDhaboli B.O',
    'Taluk': 'Mudhole',
    'ANDHRA PRADESH\nBambara B.O': 'ANDHRA PRADESH\nCoal Chemical Complex S.O',
    'ANDHRA PRADESH\nBangalpet B.O': 'ANDHRA PRADESH\nDantanpalli B.O',
    'salt': 1,
    'divisionname': 'Adilabad',
    'statename\nAda B.O': 'ANDHRA PRADESH\nBirvelli B.O',
    'Delivery': 'Delivery',
    'ANDHRA PRADESH\nBhainsa S.O (A': 'ANDHRA PRADESH\nDhann',
    '504106': '504311',
    'Andhra Pradesh': 'Andhra Pradesh',
    'ANDHRA PRADESH\nArli (T) B.O': 'ANDHRA PRADESH\nChintaguda B.O',
    '504295': '504302',
    'Asifabad': 'Mancherial',
    'ANDHRA PRADESH\nBejjur B.O': 'ANDHRA PRADESH\nDehgaon B.O',
    '504306': '504309',
    '504312': '504296',
    'Adilabad': 'Adilabad',
    'Deliverystatus': 'Delivery',
    'Chennur': 'Utnoor'
}

message = json.dumps(message).encode('utf-8')


encrypted = self.public_key.encrypt(
                message,
                padding.OAEP(
                    mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
                    algorithm=hashes.SHA256(),
                    label=None
                )
            )

上面的代码引发异常ValueError: Data too long for key size. Encrypt less data or use a larger key size.如果我将 key_size 增加到 4096 它可以工作。但是，如果我的数据有更多的键，即使 4096 也会失败。

作为一种解决方法，我阅读了多个类似的 SO 问题，其中建议使用对称加密缩短（加密）数据，然后使用非对称加密。

我尝试了以下相同的方法：-

from cryptography.fernet import Fernet
key = Fernet.generate_key()
cipher_suite = Fernet(key)
cipher_text = cipher_suite.encrypt(MY_ABOVE_JSON_DUMPS_MESSAGE)
encrypted = self.public_key.encrypt(
                cipher_text,
                padding.OAEP(
                    mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
                    algorithm=hashes.SHA256(),
                    label=None
                )
            )

这也会导致同样的错误，因为cipher_text它又太长了。

我怎么做对？

Answer 1

RSA 密码系统的性质是，您不能加密比模数更长的值（事实上，它必须更短才能安全地加密它，因为 RSA 的安全部分以填充为前提）。

如果你想加密一个更大的有效载荷，你需要构建一个系统，这样你使用对称密码加密你的有效载荷（确保它是经过身份验证的加密！cryptography提供了一个名为 Fernet 的结构，可以做到这一点），然后使用对称密钥加密您的 RSA 公钥。然后，您可以将两个密文发送给收件人。接收者可以使用他们持有的私钥解密 RSA 加密密钥，并使用生成的密钥解密更大的密文。

如果您从头开始构建这个系统，请考虑使用PyNaCl的Box，但如果您需要更流行的加密原语，那么像ECIES这样的概念也可以在不使用 RSA 的情况下实现这种能力。