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python long / intを固定サイズのバイト配列に変換

私はPythonでRC4とDHキー交換を実装しようとしています。問題は、python long/intをキー交換からRC4実装に必要なバイト配列に変換する方法がわからないことです。longをに変換する簡単な方法はありますか？必要な長さのバイト配列？

更新：私が扱っている数値は768ビット符号なし整数であることを忘れていました。

pythonbytearraylong-integerdiffie-hellmanrc4-cipher
39
cdecker

ベンチマークはまだしていませんが、このレシピは「私のために機能します」。

短いバージョン：'%x' % valを使用し、次にunhexlifyの結果を使用します。ただし、unhexlifyには偶数の16進数が必要であり、%xは保証しません。詳細については、docstring、およびリベラルなインラインコメントを参照してください。

from binascii import unhexlify

def long_to_bytes (val, endianness='big'):
    """
    Use :ref:`string formatting` and :func:`~binascii.unhexlify` to
    convert ``val``, a :func:`long`, to a byte :func:`str`.

    :param long val: The value to pack

    :param str endianness: The endianness of the result. ``'big'`` for
      big-endian, ``'little'`` for little-endian.

    If you want byte- and Word-ordering to differ, you're on your own.

    Using :ref:`string formatting` lets us use Python's C innards.
    """

    # one (1) hex digit per four (4) bits
    width = val.bit_length()

    # unhexlify wants an even multiple of eight (8) bits, but we don't
    # want more digits than we need (hence the ternary-ish 'or')
    width += 8 - ((width % 8) or 8)

    # format width specifier: four (4) bits per hex digit
    fmt = '%%0%dx' % (width // 4)

    # prepend zero (0) to the width, to zero-pad the output
    s = unhexlify(fmt % val)

    if endianness == 'little':
        # see http://stackoverflow.com/a/931095/309233
        s = s[::-1]

    return s

...そして私の nosetest 単体テスト;-)

class TestHelpers (object):
    def test_long_to_bytes_big_endian_small_even (self):
        s = long_to_bytes(0x42)
        assert s == '\x42'

        s = long_to_bytes(0xFF)
        assert s == '\xff'

    def test_long_to_bytes_big_endian_small_odd (self):
        s = long_to_bytes(0x1FF)
        assert s == '\x01\xff'

        s = long_to_bytes(0x201FF)
        assert s == '\x02\x01\xff'

    def test_long_to_bytes_big_endian_large_even (self):
        s = long_to_bytes(0xab23456c8901234567)
        assert s == '\xab\x23\x45\x6c\x89\x01\x23\x45\x67'

    def test_long_to_bytes_big_endian_large_odd (self):
        s = long_to_bytes(0x12345678901234567)
        assert s == '\x01\x23\x45\x67\x89\x01\x23\x45\x67'

    def test_long_to_bytes_little_endian_small_even (self):
        s = long_to_bytes(0x42, 'little')
        assert s == '\x42'

        s = long_to_bytes(0xFF, 'little')
        assert s == '\xff'

    def test_long_to_bytes_little_endian_small_odd (self):
        s = long_to_bytes(0x1FF, 'little')
        assert s == '\xff\x01'

        s = long_to_bytes(0x201FF, 'little')
        assert s == '\xff\x01\x02'

    def test_long_to_bytes_little_endian_large_even (self):
        s = long_to_bytes(0xab23456c8901234567, 'little')
        assert s == '\x67\x45\x23\x01\x89\x6c\x45\x23\xab'

    def test_long_to_bytes_little_endian_large_odd (self):
        s = long_to_bytes(0x12345678901234567, 'little')
        assert s == '\x67\x45\x23\x01\x89\x67\x45\x23\x01'
18
Tripp Lilley

Python 3.2以降では、int.to_bytesおよびint.from_bytes： https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#int.to_bytes

43
Jack O'Connor

ワンライナー：

_bytearray.fromhex('{:0192x}'.format(big_int))
_

192は768/4です。OPが768ビットの数値を必要とし、16進数に4ビットがあるためです。より大きなbytearrayが必要な場合は、より大きな数値のフォーマット文字列を使用します。例：

_>>> big_int = 911085911092802609795174074963333909087482261102921406113936886764014693975052768158290106460018649707059449553895568111944093294751504971131180816868149233377773327312327573120920667381269572962606994373889233844814776702037586419
>>> bytearray.fromhex('{:0192x}'.format(big_int))
bytearray(b'\x96;h^\xdbJ\x8f3obL\x9c\xc2\xb0-\x9e\xa4Sj-\xf6i\xc1\x9e\x97\x94\x85M\x1d\x93\x10\\\x81\xc2\x89\xcd\xe0a\xc0D\x81v\xdf\xed\xa9\xc1\x83p\xdbU\xf1\xd0\xfeR)\xce\x07\xdepM\x88\xcc\x7fv\\\x1c\x8di\x87N\x00\x8d\xa8\xbd[<\xdf\xaf\x13z:H\xed\xc2)\xa4\x1e\x0f\xa7\x92\xa7\xc6\x16\x86\xf1\xf3')
>>> lepi_int = 0x963b685edb4a8f336f624c9cc2b02d9ea4536a2df669c19e9794854d1d93105c81c289cde061c0448176dfeda9c18370db55f1d0fe5229ce07de704d88cc7f765c1c8d69874e008da8bd5b3cdfaf137a3a48edc229a41e0fa792a7c61686f1f
>>> bytearray.fromhex('{:0192x}'.format(lepi_int))
bytearray(b'\tc\xb6\x85\xed\xb4\xa8\xf36\xf6$\xc9\xcc+\x02\xd9\xeaE6\xa2\xdff\x9c\x19\xe9yHT\xd1\xd91\x05\xc8\x1c(\x9c\xde\x06\x1c\x04H\x17m\xfe\xda\x9c\x187\r\xb5_\x1d\x0f\xe5"\x9c\xe0}\xe7\x04\xd8\x8c\xc7\xf7e\xc1\xc8\xd6\x98t\xe0\x08\xda\x8b\xd5\xb3\xcd\xfa\xf17\xa3\xa4\x8e\xdc"\x9aA\xe0\xfay*|aho\x1f')
_

[私の答えは以前にhex()を使用していました。奇数サイズのバイト式を持つintを処理するために、format()で修正しました。これにより、以前のValueErrorに関する苦情が修正されます。]

14
Jess Austin

誰もがこの答えを過度に複雑にしました：

some_int = <256 bit integer>
some_bytes = some_int.to_bytes(32, sys.byteorder)
my_bytearray = bytearray(some_bytes)

変換しようとしているバイト数を知る必要があります。私のユースケースでは、通常、この大きな数値を暗号化にのみ使用しますが、その時点でモジュラスとその他のことを心配する必要がありますので、これは最大数を知るために必要な大きな問題ではないと思います返すバイト数。

あなたはそれを768ビットの数学としてやっているので、引数として32の代わりに96になります。

13
sparticvs

バイト配列へのlong/intは、struct.pack。 4(8)バイトを超える長整数の場合、次のようなものを考え出すことができます。

>>> limit = 256*256*256*256 - 1
>>> i = 1234567890987654321
>>> parts = []
>>> while i:
        parts.append(i & limit)
        i >>= 32

>>> struct.pack('>' + 'L'*len(parts), *parts )
'\xb1l\x1c\xb1\x11"\x10\xf4'

>>> struct.unpack('>LL', '\xb1l\x1c\xb1\x11"\x10\xf4')
(2976652465L, 287445236)
>>> (287445236L << 32) + 2976652465L
1234567890987654321L
7
Roman Bodnarchuk

リトルエンディアン、ビッグエンディアンが必要な場合は結果または範囲を逆にします：

def int_to_bytes(val, num_bytes):
    return [(val & (0xff << pos*8)) >> pos*8 for pos in range(num_bytes)]

ビッグエンディアン：

def int_to_bytes(val, num_bytes):
    return [(val & (0xff << pos*8)) >> pos*8 for pos in reversed(range(num_bytes))]
6
scornwell

struct を使用して試すことができます：

import struct
struct.pack('L',longvalue)
5
Eduardo Ivanec

基本的にあなたがする必要があるのは、int/longをそのベース256表現に変換することです。つまり、「桁」の範囲が0〜255の数値です。そのようなことを行うためのかなり効率的な方法を次に示します。

_def base256_encode(n, minwidth=0): # int/long to byte array
    if n > 0:
        arr = []
        while n:
            n, rem = divmod(n, 256)
            arr.append(rem)
        b = bytearray(reversed(arr))
    Elif n == 0:
        b = bytearray(b'\x00')
    else:
        raise ValueError

    if minwidth > 0 and len(b) < minwidth: # zero padding needed?
        b = (minwidth-len(b)) * '\x00' + b
    return b
_

多くの場合、必要なエンディアンネスに応じてthereversed() callを必要としません（そうすると、パディングも異なる方法で行われる必要があります）。また、書かれているように、負の数を処理しないことに注意してください。

また、オープンソースの一部である_number.py_ moduleの同様の、高度に最適化されたlong_to_bytes()関数をご覧になることもできます Python Cryptography Toolkit 。実際には、数値をバイト配列ではなく文字列に変換しますが、これは小さな問題です。

3
martineau

Python 2.7はint.to- very slow_bytes（）メソッドを実装していません。

私は3つの方法を試しました：

  1. hex unpack/pack：非常に遅い
  2. 一度に8ビットのバイトシフト：大幅に高速化。
  3. 「C」モジュールを使用して、下位（7 ia64または3 i32）バイトにパックします。これは2 /の約2倍の速さでした。これは最速のオプションですが、それでも遅すぎます。

これらの方法はすべて、次の2つの理由で非常に非効率的です。

  • Python 2.7は、この便利な操作をサポートしていません。
  • cは、ほとんどのプラットフォームで使用可能なキャリー/ボロー/オーバーフローフラグを使用した拡張精度演算をサポートしていません。
2
GP Eckersley
i = 0x12345678
s = struct.pack('<I',i)
b = struct.unpack('BBBB',s)
0
user1025874