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python中如何用openssl

Python中如何用OpenSSL：使用PyOpenSSL库、使用cryptography库、结合系统OpenSSL库、通过命令行调用

在Python中使用OpenSSL主要有几种方式，其中最常用的包括使用PyOpenSSL库和cryptography库。这些库提供了一系列接口，使得在Python中处理SSL/TLS、证书和加密操作变得更加简单和高效。本文将深入探讨如何在Python中使用OpenSSL，包括不同库的选择和具体操作步骤。

一、使用PyOpenSSL库

1、安装PyOpenSSL

PyOpenSSL是一个基于OpenSSL的Python库，可以通过pip进行安装：

pip install pyopenssl

2、使用PyOpenSSL进行加密和解密

PyOpenSSL提供了丰富的API来进行加密和解密操作。以下是一个简单的示例，展示了如何使用PyOpenSSL进行对称加密和解密：

from OpenSSL import crypto


def generate_key():


    key = crypto.PKey()


    key.generate_key(crypto.TYPE_RSA, 2048)


    return key


def encrypt_message(message, public_key):


    encrypted = crypto.dump_privatekey(crypto.FILETYPE_PEM, public_key)


    return encrypted


def decrypt_message(encrypted_message, private_key):


    decrypted = crypto.load_privatekey(crypto.FILETYPE_PEM, encrypted_message)


    return decrypted


示例使用


key = generate_key()


public_key = key.to_cryptography_key().public_key()


private_key = key.to_cryptography_key()


encrypted_message = encrypt_message(b"Hello, OpenSSL!", public_key)


print(f"Encrypted: {encrypted_message}")


decrypted_message = decrypt_message(encrypted_message, private_key)


print(f"Decrypted: {decrypted_message}")

二、使用cryptography库

1、安装cryptography库

cryptography库是一个功能强大的Python加密库，提供了高级和低级的接口。可以通过pip进行安装：

pip install cryptography

2、使用cryptography进行证书操作

cryptography库提供了丰富的接口用于生成和管理证书。以下是一个生成自签名证书的示例：

from cryptography import x509


from cryptography.x509.oid import NameOID


from cryptography.hazmat.primitives import hashes


from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa


from cryptography.hazmat.primitives import serialization


import datetime


def generate_self_signed_cert():


    key = rsa.generate_private_key(


        public_exponent=65537,


        key_size=2048,


    )


    subject = issuer = x509.Name([


        x509.NameAttribute(NameOID.COUNTRY_NAME, u"US"),


        x509.NameAttribute(NameOID.STATE_OR_PROVINCE_NAME, u"California"),


        x509.NameAttribute(NameOID.LOCALITY_NAME, u"San Francisco"),


        x509.NameAttribute(NameOID.ORGANIZATION_NAME, u"My Company"),


        x509.NameAttribute(NameOID.COMMON_NAME, u"mycompany.com"),


    ])


    cert = x509.CertificateBuilder().subject_name(subject).issuer_name(issuer).public_key(


        key.public_key()


    ).serial_number(x509.random_serial_number()).not_valid_before(


        datetime.datetime.utcnow()


    ).not_valid_after(


        datetime.datetime.utcnow() + datetime.timedelta(days=10)


    ).add_extension(


        x509.SubjectAlternativeName([x509.DNSName(u"localhost")]),


        critical=False,


    ).sign(key, hashes.SHA256())


    return cert, key


cert, key = generate_self_signed_cert()


cert_pem = cert.public_bytes(serialization.Encoding.PEM)


key_pem = key.private_bytes(


    encoding=serialization.Encoding.PEM,


    format=serialization.PrivateFormat.TraditionalOpenSSL,


    encryption_algorithm=serialization.NoEncryption()


)


print(cert_pem.decode('utf-8'))


print(key_pem.decode('utf-8'))

三、结合系统OpenSSL库

1、安装OpenSSL

在大多数Linux发行版上，OpenSSL已经预装。如果没有，可以通过包管理器进行安装。例如在Debian/Ubuntu系统中：

sudo apt-get install openssl

2、通过Python subprocess调用OpenSSL命令

有时候直接调用OpenSSL命令行工具可能更为方便。可以使用Python的subprocess模块来执行这些命令：

import subprocess


def generate_private_key():


    command = ['openssl', 'genrsa', '-out', 'private_key.pem', '2048']


    subprocess.run(command)


def generate_certificate_request():


    command = [


        'openssl', 'req', '-new', '-key', 'private_key.pem', '-out', 'csr.pem',


        '-subj', '/C=US/ST=California/L=San Francisco/O=My Company/OU=My Unit/CN=mycompany.com'


    ]


    subprocess.run(command)


def generate_self_signed_cert():


    command = [


        'openssl', 'req', '-x509', '-nodes', '-days', '365', '-key', 'private_key.pem', '-out', 'certificate.pem',


        '-subj', '/C=US/ST=California/L=San Francisco/O=My Company/OU=My Unit/CN=mycompany.com'


    ]


    subprocess.run(command)


示例使用


generate_private_key()


generate_certificate_request()


generate_self_signed_cert()

四、OpenSSL在网络通信中的应用

1、创建SSL上下文

在网络通信中，SSL/TLS是确保数据传输安全的关键。可以使用Python的内置ssl模块来创建SSL上下文：

import ssl


import socket


def create_ssl_context():


    context = ssl.create_default_context(ssl.Purpose.CLIENT_AUTH)


    context.load_cert_chain(certfile="certificate.pem", keyfile="private_key.pem")


    return context


def start_ssl_server():


    context = create_ssl_context()


    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM, 0) as sock:


        sock.bind(('localhost', 8443))


        sock.listen(5)


        with context.wrap_socket(sock, server_side=True) as ssock:


            conn, addr = ssock.accept()


            print(f"Connection from {addr}")


            data = conn.recv(1024)


            conn.sendall(data)


            conn.close()


start_ssl_server()

2、创建SSL客户端

同样，可以使用ssl模块来创建SSL客户端进行安全通信：

import ssl


import socket


def create_ssl_context():


    context = ssl.create_default_context()


    context.check_hostname = False


    context.verify_mode = ssl.CERT_NONE


    return context


def start_ssl_client():


    context = create_ssl_context()


    with socket.create_connection(('localhost', 8443)) as sock:


        with context.wrap_socket(sock, server_hostname='localhost') as ssock:


            ssock.sendall(b'Hello, SSL!')


            data = ssock.recv(1024)


            print(f"Received: {data}")


start_ssl_client()

五、OpenSSL在文件加密中的应用

1、对称加密文件

OpenSSL的对称加密功能可以用于文件加密，以下是使用AES加密文件的示例：

import subprocess


def encrypt_file(input_file, output_file, key):


    command = ['openssl', 'enc', '-aes-256-cbc', '-salt', '-in', input_file, '-out', output_file, '-k', key]


    subprocess.run(command)


def decrypt_file(input_file, output_file, key):


    command = ['openssl', 'enc', '-d', '-aes-256-cbc', '-in', input_file, '-out', output_file, '-k', key]


    subprocess.run(command)


示例使用


encrypt_file('plaintext.txt', 'encrypted.txt', 'mysecretkey')


decrypt_file('encrypted.txt', 'decrypted.txt', 'mysecretkey')

2、非对称加密文件

非对称加密也可以用于文件加密，以下是使用RSA加密文件的示例：

import subprocess


def generate_rsa_key():


    command = ['openssl', 'genrsa', '-out', 'rsa_private_key.pem', '2048']


    subprocess.run(command)


    command = ['openssl', 'rsa', '-in', 'rsa_private_key.pem', '-pubout', '-out', 'rsa_public_key.pem']


    subprocess.run(command)


def encrypt_file_with_rsa(input_file, output_file, public_key_file):


    command = ['openssl', 'rsautl', '-encrypt', '-inkey', public_key_file, '-pubin', '-in', input_file, '-out', output_file]


    subprocess.run(command)


def decrypt_file_with_rsa(input_file, output_file, private_key_file):


    command = ['openssl', 'rsautl', '-decrypt', '-inkey', private_key_file, '-in', input_file, '-out', output_file]


    subprocess.run(command)


示例使用


generate_rsa_key()


encrypt_file_with_rsa('plaintext.txt', 'encrypted_rsa.txt', 'rsa_public_key.pem')


decrypt_file_with_rsa('encrypted_rsa.txt', 'decrypted_rsa.txt', 'rsa_private_key.pem')

六、项目管理工具推荐

在进行Python开发项目时，使用合适的项目管理工具可以极大提高开发效率和项目质量。推荐使用研发项目管理系统PingCode和通用项目管理软件Worktile。这两个系统提供了丰富的功能，支持项目进度管理、任务分配、协作沟通等，有助于团队更好地进行项目管理和开发流程优化。

1、PingCode

PingCode是一个专业的研发项目管理系统，特别适用于软件开发团队。它提供了需求管理、迭代管理、缺陷管理等功能，可以帮助团队高效地进行研发过程管理。

2、Worktile

Worktile是一款通用的项目管理软件，适用于各种类型的项目管理需求。它支持任务管理、时间管理、团队协作等功能，可以帮助团队更好地进行项目规划和执行。

通过使用以上介绍的OpenSSL库和工具，结合合适的项目管理系统，可以极大提高Python开发项目的安全性和管理效率。

相关问答FAQs：

1. 如何在Python中使用OpenSSL进行加密和解密？

OpenSSL是一个强大的加密工具包，可以在Python中使用。您可以使用Python的ssl模块来调用OpenSSL的功能。首先，您需要安装OpenSSL库。然后，您可以使用ssl模块中的函数来创建SSL上下文、加载证书和密钥，并使用它们进行加密和解密操作。

2. 如何使用Python中的OpenSSL生成自签名证书？

生成自签名证书可以让您在开发和测试环境中使用加密功能。您可以使用Python的ssl模块和OpenSSL生成自签名证书。首先，您需要生成一个私钥和一个自签名的证书请求。然后，使用这些请求生成自签名证书。最后，您可以使用生成的证书进行加密和解密操作。

3. 如何使用Python中的OpenSSL进行HTTPS请求？

在Python中使用OpenSSL进行HTTPS请求可以确保通信的安全性。您可以使用Python的ssl模块和OpenSSL来发送HTTPS请求。首先，您需要创建一个SSL上下文，加载证书和密钥。然后，使用这个SSL上下文来发送HTTPS请求。您可以使用Python的requests库来发送带有SSL上下文的HTTPS请求，并获取响应数据。

文章包含AI辅助创作，作者：Edit2，如若转载，请注明出处：https://docs.pingcode.com/baike/742832

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