Python开发杀毒软件：RSA密钥生成过慢，求更快非对称加密方案

架构老林

2026-7-14

问题：快速非对称加密方案用于恶意文件加密

我出于兴趣正在用Python开发一款杀毒软件，希望通过RSA这类公钥-私钥（非对称）加密系统加密恶意文件，使其无法传播且无法访问。

当前我用Flask写的代码如下：

@app.route('/getstatus', methods=['GET'])
def getstatus():
    values = request.get_json()
    id = values['id']
    size = values['size']
    if id in IDS:
        status = IDS[id]['status']
    else:
        pubkey, privkey = rsa.newkeys(size)
        IDS[id] = {'id': id, 'status': 'INFECTED', 'pubkey': pubkey.save_pkcs1("PEM").decode('utf-8'), 'privkey': privkey.save_pkcs1("PEM").decode('utf-8')}
        status = 'INFECTED'
    with open("ids.json", "w") as f:
        json.dump({'ids': IDS}, f)

    return jsonify({'status': status})

我会根据最大文件大小（乘以8以预留填充空间）确定密钥尺寸，但即使是图片、文本这类小文件，密钥生成速度也极慢。我需要确保客户端无法设置内容以避免病毒禁用杀毒软件，请问是否有更快的公钥-私钥加密系统？

解决方案

首先要明确：非对称加密本身不适合直接加密大文件，哪怕是RSA或其他算法，因为非对称加密的性能远低于对称加密，且密钥长度对应加密内容的上限（比如RSA 2048位最多加密245字节左右）。你的当前思路里用文件大小来定密钥尺寸是错误的，这也是密钥生成慢的核心原因——你可能生成了远大于实际需要的密钥。

正确的做法是混合加密：用对称加密算法（如AES-256-GCM）加密文件本身，然后用非对称加密算法加密对称密钥。这样既保证了加密速度，又能利用非对称加密的密钥管理优势。

针对你的需求，推荐几个比RSA密钥生成更快的非对称加密方案：

ECC（椭圆曲线加密）：
椭圆曲线加密在相同安全强度下，密钥尺寸远小于RSA（比如ECC 256位等价于RSA 3072位的安全强度），因此密钥生成速度快很多，加密解密的性能也更优。Python里可以用cryptography库的cryptography.hazmat.primitives.asymmetric.ec模块实现。
Ed25519/Ed448：
这是基于椭圆曲线的签名算法，结合X25519/X448密钥交换可用于加密场景。这类算法的密钥生成速度极快，且性能出色，适合资源有限的场景。同样可以通过cryptography库实现。

另外，关于客户端不可篡改的问题：

不要让客户端决定密钥尺寸或加密参数，所有加密策略（密钥类型、长度、对称加密算法）都在服务端统一配置，客户端只负责上传文件元数据（如文件ID、大小），服务端生成密钥后返回公钥（或加密后的对称密钥）给客户端执行加密操作。
可以给客户端的操作结果添加数字签名，服务端验证签名确保操作未被篡改。

代码优化方向：

放弃用文件大小生成对应长度的RSA密钥，改用固定长度的ECC密钥（如secp256r1）。
采用混合加密流程：
- 服务端生成ECC密钥对。
- 客户端生成随机AES密钥，用AES加密恶意文件。
- 客户端用服务端的公钥加密AES密钥，将加密后的AES密钥和加密文件一起处理（本地存储或上传）。
不要每次请求都重新生成密钥，对于同一个文件ID，只生成一次密钥并持久化存储。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ShadowProgrammer