为什么我必须在解码成 ascii 之前进行 hexlify？

Question

所以我一直在尝试使用 python（特别是 pycryptodome）更好地熟悉加密，并且在尝试将字节字符串解码为 ascii 时遇到了一个有趣的问题。请看下面的代码：

from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5
from Crypto.Hash import SHA
from Crypto.PublicKey import RSA
message = b'Something secret'

random_gen = Crypto.Random.new().read
print("Type of random_gen: {}".format(type(random_gen)))
private_key = RSA.generate(1024, random_gen) # private key
public_key = private_key.publickey() # public key

signer = PKCS1_v1_5.new(private_key) # signer which uses private key
verifier = PKCS1_v1_5.new(public_key) # verifier which uses public key

h = SHA.new(message) # hash of message
print("Hash: {}".format(h.hexdigest()))

signature = signer.sign(h) # sign hashed version of message
print("Signature type = {}".format(type(signature)))
print("Signature: {}".format(binascii.hexlify(signature).decode('ascii')))

在代码的最后一行，为什么我必须先 hexlify() 类型为 <class 'bytes'> 的签名，然后才能将其解码为 ascii，以便我可以读取签名？如果我这样做，为什么会这样：

print("Signature: {}".format(signature.decode('ascii')))

我收到以下错误：

UnicodeDecodeError: 'ascii' codec can't decode byte 0x88 in position 2: ordinal not in range(128)

感谢您的帮助。

Answer 1

signature 是一个字节序列：每个元素都是一个介于 0 到 255 之间的整数，如果你试图直接在 ascii 中解码，大于 127 的值会抛出异常。

binascii.hexlify 从其输入中返回一个新的字节序列：对于输入中的每个字节，在输出中返回两个字节，它们是对应于输入字节的十六进制表示的 ascii 字符代码。因此，输出的每个字节代表'0' 和'9' 之间或'a' 和'f' 之间的一个ASCII 字符。例如输入字节128产生两个字符"80"，所以两个字节56和48（它们是字符'8'和'0'的ascii代码）。

所以binascii.hexlify 以二进制输入的 ascii 形式生成十六进制表示。在binascii.hexlify 之后应用decode('ascii') 不会改变内容，而是产生str 类型的对象。

在 python 3.5 及更高版本中，您可以简单地使用bytes 对象的hex 方法来获取包含其十六进制表示的str 对象：

signature.hex()