Publickeygenerator_encrypt_decrypt.py

# Generoidaan kaksi suurta alkulukua p ja q
# Naiden tulo n= p * q on toinen julkinen avain
# Avain n maarittaa viestin pituuden ylarajan
# Jos viesti on muutettu numeroiksi, pituus on numeroiden maara
# Toiseksi julkiseksi avaimeksi eksponentti e = 65537
# Selvakielinen viesti salataan julkisilla avaimilla n ja e
# ja puretaan privaatilla purkuavaimella d - yhdessä julkisen avaimen n kanssa

import random
import math
import binascii
import gmpy2

def generateLargePrime(keysize):
    # Arpoo suuren alkuluvun ja tarkistaa sen Millerin-Rabinin menetelmalla
    while True:
        num = random.randrange(2**(keysize-1), 2**(keysize))
        if gmpy2.is_prime(num):
            return num

e = 65537 # sertifioitu exponentti joka toimii toisena julkisena avaimena
bittipituus = int(input("Haluttu avaimen n bittipituus, esim 256, 512,1024,2048 "))
randomjakaja = random.randint(25,30)
bittipituusp = int(bittipituus/2 - bittipituus/randomjakaja)
bittipituusq =bittipituus - bittipituusp
print("[bittipituus,pituusp,pituusq] = ",[bittipituus,bittipituusp,bittipituusq])
p = generateLargePrime(bittipituusp)
q = generateLargePrime(bittipituusq)
moduli = gmpy2.lcm(p-1,q-1)
while moduli % e == 0: # moduli ei saa olla jaollinen e:lla
    p = generateLargePrime(bittipituusp)
    q = generateLargePrime(bittipituusq)
    moduli = gmpy2.lcm(p-1,q-1)
print("Alkuluku p = ",p)
print("Alkuluku q = ",q)
n = p * q # julkinen avain
print(" Julkinen avain n = ",n)
print("Julkisen avaimen n pituus = ",len(str(n))," numeroa ",math.log(n,2)," bittia")
print("Eksponentti e = ",e)
# Lasketaan eksponentin e ja modulin avulla salauksen privaatti purkuavain d
d = gmpy2.invert(e,moduli)
print("Salauksen privaatti purkuavain d = ",d)
print(" ")
print(" ****** viestin kirjoitus, salaus, purku selvakieliseksi *****")
selko_text = input("Kirjoita selvakielinen teksti: ")
hex_text = binascii.hexlify(selko_text.encode())   # selkoteksti heksadesimaalimuodossa, 2 hex/asciimerkki
int_text = int(hex_text,16)  # selkoteksti kokonaislukuna
if int_text > n:
    raise Exception("teksti on liian pitka avaimelle n, jaa teksti vaikka lyhyempiin lohkoihin!")
print("Selvakielinen teksti kokonaislukuna = ",int_text)
crypt_text = pow(int_text,e,n)  # salattu teksti
print("salattu teksti = ",crypt_text)
avattu_inttext = pow(crypt_text,d,n)
print("Avattu teksti kokonaislukuna = ",avattu_inttext)
avattu_selkotext = binascii.unhexlify(hex(avattu_inttext)[2:]).decode()
print("Avattu teksti luettavassa muodossa = ",avattu_selkotext)