如何使用Python cryptography模块导出公私钥为字节形式？

我尝试了rsa.RSAPrivateKey.private_bytes的多种参数组合，但均无法正常运行，代码及错误如下：

from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa
from cryptography.hazmat.primitives.serialization import Encoding, PrivateFormat, PublicFormat, NoEncryption

private_key = rsa.generate_private_key(public_exponent=65537, key_size=2048, backend=default_backend())
pvt_bytes = private_key.private_bytes(Encoding.Raw, PrivateFormat.Raw, NoEncryption())
# 报错：ValueError: format is invalid with this key

public_key = private_key.public_key()
pub_bytes = public_key.public_bytes(Encoding.Raw, PublicFormat.Raw)

print(pvt_bytes, pub_bytes)

需求是将公私钥导出为字节形式，最终得到类似uFWnMdqUALp2NcvKRxE8Fw2uWDbBjnSk5wveuL3DOp7Ct4AyYKpvccMEE63ooYoj4nblafAwXikakGPbCM4amg==的Base64编码版本，同时支持导入操作。

解决方案 #

一、导出公私钥并转为Base64编码 #

RSA私钥不支持Encoding.Raw+PrivateFormat.Raw的组合，必须使用标准编码格式（PEM/DER）配合规范密钥格式，再将字节转为Base64。以下是正确实现：

方式1：PEM编码（带头部尾部，可读性高）

import base64
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa
from cryptography.hazmat.primitives.serialization import Encoding, PrivateFormat, PublicFormat, NoEncryption

# 生成RSA密钥对
private_key = rsa.generate_private_key(public_exponent=65537, key_size=2048)

# 导出私钥为字节并转Base64
private_bytes = private_key.private_bytes(
    encoding=Encoding.PEM,
    format=PrivateFormat.PKCS8,
    encryption_algorithm=NoEncryption()
)
private_b64 = base64.b64encode(private_bytes).decode('utf-8')

# 导出公钥为字节并转Base64
public_key = private_key.public_key()
public_bytes = public_key.public_bytes(
    encoding=Encoding.PEM,
    format=PublicFormat.SubjectPublicKeyInfo
)
public_b64 = base64.b64encode(public_bytes).decode('utf-8')

print("Base64编码的私钥：")
print(private_b64)
print("\nBase64编码的公钥：")
print(public_b64)

方式2：DER编码（无头部尾部，更紧凑）

如果需要更精简的字节内容，可将Encoding.PEM替换为Encoding.DER：

# DER格式导出私钥并转Base64
private_bytes_der = private_key.private_bytes(
    encoding=Encoding.DER,
    format=PrivateFormat.PKCS8,
    encryption_algorithm=NoEncryption()
)
private_b64_der = base64.b64encode(private_bytes_der).decode('utf-8')

# DER格式导出公钥并转Base64
public_bytes_der = public_key.public_bytes(
    encoding=Encoding.DER,
    format=PublicFormat.SubjectPublicKeyInfo
)
public_b64_der = base64.b64encode(public_bytes_der).decode('utf-8')

二、从Base64编码导入公私钥 #

将Base64解码为字节后，使用对应格式的加载方法还原密钥：

从PEM格式Base64导入

import base64
from cryptography.hazmat.primitives.serialization import load_pem_private_key, load_pem_public_key
from cryptography.hazmat.backends import default_backend

# 导入私钥
private_b64 = "你的Base64编码私钥"
private_bytes = base64.b64decode(private_b64)
private_key = load_pem_private_key(private_bytes, password=None, backend=default_backend())

# 导入公钥
public_b64 = "你的Base64编码公钥"
public_bytes = base64.b64decode(public_b64)
public_key = load_pem_public_key(public_bytes, backend=default_backend())

从DER格式Base64导入

如果是DER编码的Base64，替换为对应的加载方法：

from cryptography.hazmat.primitives.serialization import load_der_private_key, load_der_public_key

# 导入DER格式私钥
private_key = load_der_private_key(private_bytes, password=None, backend=default_backend())
# 导入DER格式公钥
public_key = load_der_public_key(public_bytes, backend=default_backend())

关键注意事项 #

• RSA私钥不支持Raw编码/格式，必须使用PKCS8、PKCS1等标准格式；公钥Raw格式仅适用于EC密钥等特定场景，RSA公钥建议用SubjectPublicKeyInfo格式。
• 如果需要加密私钥（带密码），可将NoEncryption()替换为BestAvailableEncryption(b"你的密码")，导入时需传入对应密码。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Basj