Python实现VRF的方法

今天小编就为大家带来一篇有关Python实现VRF的文章。小编觉得挺实用的，为此分享给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧。

        VRF基于公钥体系，从目录可以看出有RSA和EC两个版本，本文带大家走一遍RSA版本的实现，由于算法持续更新，本文采用最早的00版本进行讲解，并以Python实现。

整个体系涉及如下7个函数：

1，RSAFDHVRF_prove(K,alpha)

2，MGF1(mgfSeed,maskLen)

3，OS2IP(x)，I2OSP(x)

4，RSASP1(K,m)

5，RSAFDHVRF_proof2hash(pi)

6，RSAFDHVRF_verify((n,e),alpha,pi)

7，RSAVP1((n, e), s)

•         RSAFDHVRF_prove(K,alpha)

        可以看到函数的定义 

        输入：密钥和待签名的消息。注意，密钥在代码中的表现形式通常是类或对象，而不是字符串，那么该对象中哪些具体的属性参与计算呢，稍后介绍。 

•         MGF1(mgfSeed,maskLen)

Hash默认算法是SHA1

•         OS2IP(x)，I2OSP(x)

        这两个函数就没必要按照论文中定义的逻辑写了，每个语言都有类似的系统自带方法可以简单实现，知道它俩做什么即可。  

•         RSASP1(K,m) 

        看似复杂，其实你会发现如果是形式a一行代码就能实现。所以本文开篇提到的RSA密钥对象，只要存储(n,d,e)就够了。所以这个算法需要定义alpha输入，生成RSA密钥，定义Hash算法，如图： 

•         RSAFDHVRF_proof2hash(pi) 

这个就比较简单了，一行代码足以。 

•         RSAFDHVRF_verify((n,e),alpha,pi)

        基本和prove就是个逆运算

•         RSAVP1((n, e), s) 

        也比较简单，你会发现和前面的RSAVP1类似，RSA密钥(n,d,e)的运算都比较直接。

        以上就是RSA的VRF最简版实现，完整代码如下：

import math

import struct

import hashlib

import binascii

from Crypto.PublicKey import RSA

def rsasp1(K, m):

    if not (0 <= m <= K['n']-1):

        raise Exception("message representative out of range")

    return pow(m, K['d'], K['n'])

def rsavp1(K,s):

    if not (0 <= s <= K['n']-1):

        raise Exception("message representative out of range")

    return pow(s, K['e'], K['n'])    

def i2osp(x):

    try:

        return struct.pack('I',x)

    except:

        return binascii.unhexlify( len(hex(x)[2:])%2*'0' + hex(x)[2:])

def os2ip(x):

    return int(binascii.hexlify(x), 16)

def mgf1(mgf_seed, mask_len,Hash=hashlib.sha1):

    T = b''

    for i in range(math.ceil(mask_len/Hash().digest_size)):

        C = i2osp(i)

        T = T + Hash(mgf_seed.encode() + C).digest()

    return T[:mask_len]

def rsafdhvrf_prove(K, alpha):

    EM = mgf1(alpha, k-1)

    m = os2ip(EM)

    s = rsasp1(K, m)

    pi = i2osp(s)

    return pi

def rsafdhvrf_proof2hash(pi, Hash=hashlib.sha1):

    beta = Hash(pi).digest()

    return beta

def rsafdhvrf_verify(K, alpha, pi):

    s = os2ip(pi)

    m = rsavp1(K, s)

    EM = i2osp(m)

    EM_ = mgf1(alpha, k-1)

    if EM == EM_:

        return "VALID"

    else:

        return "INVALID"

alpha = 'YOUCHAIN'

k = hashlib.sha1().digest_size

rsa = RSA.generate(1024)

K = {'e':rsa.e, 'n':rsa.n, 'd':rsa.d}

pi = rsafdhvrf_prove(K, alpha)

beta = rsafdhvrf_proof2hash(pi)

result = rsafdhvrf_verify(K, alpha, pi)

print(result)

看完上述内容，你们掌握Python实现VRF的方法了吗？如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容，欢迎关注亿速云行业资讯频道，感谢各位的阅读！