小王同学

使用Python与OpenCV为图像增加高斯噪声，雾霾等降质因素

September 11, 2018

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Python3 中 AES256对称加密解密以及RSA2048签名验签

August 6, 2018

# ETH相关流程

## ETH地址转换

调用`get_key`接口传入私钥`name`和`version`可获取私钥公开部分信息。

将获取私钥公开部分中X与Y合并为一个数组，长度为64字节，经`keccak_256`算法计算hash得到32字节hash，取后20字节，即为以太坊钱包地址。

```python
key_bundle = client.get_key('https://wangke-test-k-v.vault.azure.net/', 'x', 'x')
full_pubkey = key_bundle.key.x + key_bundle.key.y
import sha3
k = sha3.keccak_256()
k.update(full_pubkey)
print(k.hexdigest())
print('0x' + k.hexdigest()[24:])
```

公钥中是否需要加前缀`0x04`需要进一步验证。

## ETH交易签名

### 交易签名流程
ETH`未签名交易信息`包含了：

- nonce
- gasPrice
- gas
- value
- to
- data
- chainId

交易签名指：将以上未签名交易信息按照以太坊`RLP`规则序列化得到`rawTransaction`，`rawTransaction`再经过`keccak`得到`hash`，对该`hash`使用私钥进行签名，签名结果包含`R,S,V`三个部分。

再以上未签名交易信息中增加`R,S,V`得到`签名交易信息`：

- nonce
- gasPrice
- gas
- value
- to
- data
- chainId
- r
- s
- v

将签名交易信息按照以太坊`RLP`规则序列化得到`rawSignedTransaction`，此`rawSignedTransaction`可使用`web3`接口`sendRawTransaction`直接发送。对此`rawSignedTransaction`进行`keccak`得到交易hash:`txhash`。

### 使用KV签名

根据交易签名流程可知，只需要将`rawTransaction`经过`keccak`得到的`hash`传入服务端，服务端调用KV的`sign`接口对其进行签名。`sign`接口返回的结果只包含`R,S`，根据公钥信息可计算出`V`。服务端返回`R,S,V`，客户端根据`R,S,V`得到`rawSignedTransaction`。

计算`V`的算法如下：

```python
from coincurve import PublicKey

for v in range(4):
    print(bytes([v]))
    s = s_res.result + bytes([v])
    try:
        public_key_bytes = PublicKey.from_signature_and_message(s, bytes.fromhex(raw), hasher=None).format(compressed=False)
        print(public_key_bytes==pk)
    except:
        print('error')
```

### EIP155

根据[EIP155](https://github.com/ethereum/EIPs/blob/master/EIPS/eip-155.md "BIP155")规则：
- 如果`未签名交易信息`中包含`chainId`，则还应包含`r=0,s=0`，签名得到的`v`需要经过`v = v + CHAIN_ID_OFFSET + 2 * chain_id`变换，`CHAIN_ID_OFFSET`为`35`。此时交易只在对应`chain_id`的链上有效。
-  如果`未签名交易信息`中不包含`chainId`，签名得到的`v`需要经过`v = v_raw + V_OFFSET`变换，`V_OFFSET`为`27`。此时交易在所有链上有效。（正式链，几个不同的测试链）

# AES256加密解密

使用依赖`pip3 install pycrypto`。

测试代码：

```python
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto import Random
import base64

BS = 16
pad = lambda s: s + (BS - len(s) % BS) * chr(BS - len(s) % BS) 
unpad = lambda s : s[0:-s[-1]]

# bkey可以是16, 24 或 32 位长度， 其对应 AES-128, AES-196 和 AES-256

bkey = "12345678901234561234567890123456"
print(bkey)
raw="test raw data 123 456 abcde";
raw = pad(raw)
iv ="0102030405060708";
print("iv="+iv)
cipher = AES.new(bkey, AES.MODE_CBC, iv )
print(len(raw))
print(raw)

ciphertext= cipher.encrypt(raw)
print(ciphertext)
ciphertext_base64=base64.b64encode(ciphertext)
print(ciphertext_base64)

print('============================')

enc=base64.b64decode(ciphertext_base64)
cipher = AES.new(bkey, AES.MODE_CBC, iv )

text=cipher.decrypt(enc);
print(len(text))
print(text)
print(text.hex())
plaintext= unpad(text)
print("%s" % plaintext.decode())
```

# RSA2048签名验签

使用依赖`pip3 install pycrypto`。

生成公私钥对：

```bash
openssl genrsa -out ./myPrivateKey.pem -passout pass:"f00bar" -des3 2048
openssl rsa -pubout -in ./myPrivateKey.pem -passin pass:"f00bar" -out ./myPublicKey.pem
```

测试代码：

```python
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Hash import SHA
from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5
from base64 import b64encode, b64decode

def rsa_sign(message):
  private_key_file = open('./myPrivateKey.pem', 'r')
  private_key = RSA.importKey(private_key_file.read(), 'f00bar')
  hash_obj = SHA.new(message)
 signer = PKCS1_v1_5.new(private_key)
  d = b64encode(signer.sign(hash_obj))
  return d

def rsa_verify(message, signature):
 public_key_file = open('./myPublicKey.pem', 'r')
  public_key = RSA.importKey(public_key_file.read())
  sign = b64decode(signature)
 h = SHA.new(message)
  verifier = PKCS1_v1_5.new(public_key)
 return verifier.verify(h, sign)

msg = b'asdasdasdasdasdasd'

s = rsa_sign(msg)
print(s)
v = rsa_verify(msg, s)
print(v)
v = rsa_verify(msg + b'a', s)
print(v)
```

# pkcs8

```bash
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in ClientPrivateKey.pem -passin pass:"f00bar" -outform pem -nocrypt -out ClientPrivateKeypkcs8.pem
```

Python 进程池和线程池的简单使用

May 14, 2018

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