Python實現VRF的方法

今天小編就為大家帶來一篇有關Python實現VRF的文章。小編覺得挺實用的，為此分享給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧。

        VRF基于公鑰體系，從目錄可以看出有RSA和EC兩個版本，本文帶大家走一遍RSA版本的實現，由于算法持續更新，本文采用最早的00版本進行講解，并以Python實現。

整個體系涉及如下7個函數：

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)

        可以看到函數的定義 

        輸入：密鑰和待簽名的消息。注意，密鑰在代碼中的表現形式通常是類或對象，而不是字符串，那么該對象中哪些具體的屬性參與計算呢，稍后介紹。 

•         MGF1(mgfSeed,maskLen)

Hash默認算法是SHA1

•         OS2IP(x)，I2OSP(x)

        這兩個函數就沒必要按照論文中定義的邏輯寫了，每個語言都有類似的系統自帶方法可以簡單實現，知道它倆做什么即可。  

•         RSASP1(K,m) 

        看似復雜，其實你會發現如果是形式a一行代碼就能實現。所以本文開篇提到的RSA密鑰對象，只要存儲(n,d,e)就夠了。所以這個算法需要定義alpha輸入，生成RSA密鑰，定義Hash算法，如圖： 

•         RSAFDHVRF_proof2hash(pi) 

這個就比較簡單了，一行代碼足以。 

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

        基本和prove就是個逆運算

•         RSAVP1((n, e), s) 

        也比較簡單，你會發現和前面的RSAVP1類似，RSA密鑰(n,d,e)的運算都比較直接。

        以上就是RSA的VRF最簡版實現，完整代碼如下：

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)

看完上述內容，你們掌握Python實現VRF的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！