如何在上述代码中添加身份验证的功能
时间: 2024-02-17 20:03:05 浏览: 35
要在上述代码中添加身份验证的功能,可以使用HMAC(Hash-based Message Authentication Code)算法来生成消息认证码。
首先,需要导入`hmac`和`hashlib`模块:
```python
import hmac
import hashlib
```
然后,可以定义一个`sign`函数,用于生成消息认证码。这个函数需要接收两个参数:要签名的消息和密钥。例如:
```python
def sign(message, key):
return hmac.new(key, message.encode('utf-8'), hashlib.sha256).hexdigest()
```
在这个函数中,我们使用`hmac.new`函数来创建一个HMAC对象,其中第一个参数是密钥,第二个参数是要签名的消息,第三个参数是哈希算法(这里使用SHA256)。然后,我们调用`hexdigest`方法来获取签名的十六进制表示。
接下来,需要对Alice和Bob的公钥进行签名,并在发送时一并发送。例如,Alice发送的消息可以修改为:
```python
message = str(A) + str(s1)
sigA = sign(message, str(s1))
data = {'A': A, 'sigA': sigA}
```
在这个例子中,我们将公钥A和共享密钥s1拼接成一个字符串,并使用它们和s1一起进行签名。然后,我们将公钥A和签名sigA存储在一个字典中,以便发送给Bob。
Bob在接收到Alice的消息后,可以使用相同的方法对公钥进行验证。例如:
```python
message = str(data['A']) + str(s1)
assert sign(message, str(s1)) == data['sigA']
```
在这个例子中,我们将接收到的公钥A和共享密钥s1拼接成一个字符串,并使用它们和s1一起进行签名。然后,我们使用`assert`语句来验证签名是否与接收到的签名相同。
完整的代码示例:
```python
import random
import hashlib
import hmac
from sympy import randprime, is_primitive_root
# 生成一个512位的素数
p = randprime(2**(511), 2**(512))
# 计算原根
g = random.randint(2, p-2)
while not is_primitive_root(g, p):
g = random.randint(2, p-2)
# 定义一个函数,用于计算模幂
def modpow(a, b, p):
result = 1
while b > 0:
if b & 1 == 1:
result = (result * a) % p
a = (a * a) % p
b = b >> 1
return result
# 定义一个函数,用于生成随机数
def generate_random():
return random.randint(1, p-1)
# 定义一个函数,用于生成公钥和私钥
def generate_key_pair():
x = generate_random()
y = modpow(g, x, p)
return (x, y)
# 定义一个函数,用于生成共享密钥
def generate_shared_secret(x, y):
return modpow(y, x, p)
# 定义一个函数,用于计算消息签名
def sign(message, key):
return hmac.new(key.encode('utf-8'), message.encode('utf-8'), hashlib.sha256).hexdigest()
# Alice
a, A = generate_key_pair()
s1 = generate_shared_secret(a, B)
message = str(A) + str(s1)
sigA = sign(message, str(s1))
data = {'A': A, 'sigA': sigA}
# Bob
b, B = generate_key_pair()
s2 = generate_shared_secret(b, A)
message = str(data['A']) + str(s2)
assert sign(message, str(s2)) == data['sigA']
# 输出结果
print("p:", p)
print("g:", g)
print("Alice's private key:", a)
print("Alice's public key:", A)
print("Bob's private key:", b)
print("Bob's public key:", B)
print("Alice's shared secret:", s1)
print("Bob's shared secret:", s2)
print("Authentication successful!")
```