.NET Core 使用RSA算法 加密/解密/签名/验证签名

前言

前不久移植了支付宝官方的SDK,以适用ASP.NET Core使用支付宝支付,但是最近有好几位用户反应在Linux下使用会出错,调试发现是RSA加密的错误,下面具体讲一讲。

RSA在.NET Core的改动

以前我们使用RSA加密主要是使用RSACryptoServiceProvider这个类,在.NET Core中也有这个类,但是这个类并不支持跨平台,所以如果你是用这个类来进行加/解密在windows上运行是完全没有错误的,但是只要你一放到Linux下就会出现异常。

查阅资料得知,要解决这个问题,需要改用 System.Security.Cryptography.RSA.Create() 工厂方法,使用它之后,在 Windows 上创建的是 System.Security.Cryptography.RSACng 的实例,在 Mac 与 Linux 上创建的是 System.Security.Cryptography.RSAOpenSsl 的实例,它们都继承自 System.Security.Cryptography.RSA 抽象类。

RSACng:

相关资料:https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.security.cryptography.rsacng?view=netcore-2.0

RSAOpenSsl :

相关资料:https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.security.cryptography.rsaopenssl?view=netcore-2.0

在Windows上的调试截图:

在Mac上使用Visual studio For Mac 调试截图:

RSA公钥/私钥说明

这里的RSA加密/解密主要是针对于由OpenSSL生成的公钥/私钥字符串。ssh-keygen -t rsa 命令生成的公钥私钥是不行的。

公钥示例:

-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQC7PyjMEuniN6BPn8oqzIZ6AO1N
jSTO9R3adCCIwKfKIEoWXXM+tHDpktdPKSaAsWJPTNAGvEvtxOfzXib/EMXKqD0e
Uy5MatfpRjRdf1hJVimmfrb09Qx2j7CsKLy7nD23m4xubdYBwvkjMwt/L3JxB5D6
qryW1wei/j1c+/OCxQIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----

私钥示例:

-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
MIICXQIBAAKBgQC7PyjMEuniN6BPn8oqzIZ6AO1NjSTO9R3adCCIwKfKIEoWXXM+
tHDpktdPKSaAsWJPTNAGvEvtxOfzXib/EMXKqD0eUy5MatfpRjRdf1hJVimmfrb09Qx2j7CsKLy7nD23m4xubdYBwvkjMwt/L3JxB5D6qryW1wei/j1c+/OCxQIDAQAB
AoGAT7vGYJgRNf4f6qgNS4pKHTu10RcwPFyOOM7IZ9M5380+HyXuBB6MEjowKwpH1fcy+LepwaR+5KG7b5uBGY4H2ticMtdysBd9gLwnY4Eh4j7LCWE54HvELpeWXkWp
FQdb/NQhcqMAGwYsTnRPdBqkrUmJBTYqEGkIlqCQ5vUJOCECQQDhe0KGmbq1RWp6
TDvgpA2dUmlt2fdP8oNW8O7MvbDaQRduoZnVRTPYCDKfzFqpNXL1hAYgth1N0vzD
nv3VoLcpAkEA1JcY+rLv5js1g5Luv8LaI5/3uOg0CW7fmh/LfGuz8k/OxASN+cAO
UjPHrxtc5xn1zat4/bnV5GEdlOp/DhquPQJBAIV2Fsdi4M+AueiPjPWHRQO0jvDV
jfwFOFZSn5YSRUa6NmtmPY6tumUJXSWWqKb1GwlVTuc3xBqXYsNLLUWwLhkCQQDJ
UJCiD0LohhdGEqUuSKnj5H9kxddJO4pZXFSI7UEJbJQDwcBkyn+FTm2BH+tZGZdQ
fVnlA89OJr0poOpSg+eNAkAKY85SR9KASaTiDBoPpJ8N805XEhd0Kq+ghzSThxL3
fVtKUQLiCh7Yd8oMd/G5S3xWJHUXSioATT8uPRH2bOb/
-----END RSA PRIVATE KEY-----

公钥/私钥生成

Windows&MAC_OSX可以使用有支付宝开发的RSA密钥生成工具:

使用此工具生成的时候一定要选择,PKCS1

下载地址:https://doc.open.alipay.com/docs/doc.htm?treeId=291&articleId=105971&docType=1

此外还可以使用OpenSSL工具命令来生成:https://doc.open.alipay.com/docs/doc.htm?articleId=106130&docType=1

.NET Core 中的使用

这里要讲一下RSA2算法。

什么是RSA2 ?RSA2 是在原来SHA1WithRSA签名算法的基础上,新增了支持SHA256WithRSA的签名算法。该算法比SHA1WithRSA有更强的安全能力。

算法名称 标准签名算法名称 备注
RSA2SHA256WithRSA(强烈推荐使用),强制要求RSA密钥的长度至少为2048
RSASHA1WithRSA对RSA密钥的长度不限制,推荐使用2048位以上

签名的作用:保证数据完整性,机密性和发送方角色的不可抵赖性

这里来一发干货,我已经封装好的RSA/RSA2算法,支持加密/解密/签名/验证签名。

/// <summary>
/// RSA加解密 使用OpenSSL的公钥加密/私钥解密
/// 作者:李志强
/// 创建时间:2017年10月30日15:50:14
/// QQ:501232752
/// </summary>

public class RSAHelper{  
  private readonly RSA _privateKeyRsaProvider;  
  private readonly RSA _publicKeyRsaProvider;  
  private readonly HashAlgorithmName _hashAlgorithmName;  
  
  private readonly Encoding _encoding;    /// <summary>/// 实例化RSAHelper/// </summary>/// <param name="rsaType">加密算法类型 RSA SHA1;RSA2 SHA256 密钥长度至少为2048</param>/// <param name="encoding">编码类型</param>/// <param name="privateKey">私钥</param>/// <param name="publicKey">公钥</param>public RSAHelper(RSAType rsaType, Encoding encoding, string privateKey, string publicKey = null)    {_encoding = encoding;      
 if (!string.IsNullOrEmpty(privateKey)){_privateKeyRsaProvider = CreateRsaProviderFromPrivateKey(privateKey);}        if (!string.IsNullOrEmpty(publicKey)){_publicKeyRsaProvider = CreateRsaProviderFromPublicKey(publicKey);}_hashAlgorithmName = rsaType == RSAType.RSA ? HashAlgorithmName.SHA1 : HashAlgorithmName.SHA256;}    #region 使用私钥签名/// <summary>/// 使用私钥签名/// </summary>/// <param name="data">原始数据</param>/// <returns></returns>public string Sign(string data)    {    
   byte[] dataBytes = _encoding.GetBytes(data);    
       var signatureBytes = _privateKeyRsaProvider.SignData(dataBytes, _hashAlgorithmName, RSASignaturePadding.Pkcs1);  
            return Convert.ToBase64String(signatureBytes);}    #endregion#region 使用公钥验证签名/// <summary>/// 使用公钥验证签名/// </summary>/// <param name="data">原始数据</param>/// <param name="sign">签名</param>/// <returns></returns>public bool Verify(string data,string sign)    {    
   byte[] dataBytes = _encoding.GetBytes(data);      
     byte[] signBytes = Convert.FromBase64String(sign);  
     var verify = _publicKeyRsaProvider.VerifyData(dataBytes, signBytes, _hashAlgorithmName, RSASignaturePadding.Pkcs1);      
      return verify;}    #endregion#region 解密public string Decrypt(string cipherText)    {        if (_privateKeyRsaProvider == null){        
   throw new Exception("_privateKeyRsaProvider is null");}      
    return Encoding.UTF8.GetString(_privateKeyRsaProvider.Decrypt(Convert.FromBase64String(cipherText), RSAEncryptionPadding.Pkcs1));}    #endregion#region 加密public string Encrypt(string text)    {      
      if (_publicKeyRsaProvider == null){          
       throw new Exception("_publicKeyRsaProvider is null");}      
        return Convert.ToBase64String(_publicKeyRsaProvider.Encrypt(Encoding.UTF8.GetBytes(text), RSAEncryptionPadding.Pkcs1));}    #endregion#region 使用私钥创建RSA实例public RSA CreateRsaProviderFromPrivateKey(string privateKey)    {        var privateKeyBits = Convert.FromBase64String(privateKey);    
           var rsa = RSA.Create();      
           var rsaParameters = new RSAParameters();  
          using (BinaryReader binr = new BinaryReader(new MemoryStream(privateKeyBits))){            byte bt = 0;        
              ushort twobytes = 0;twobytes = binr.ReadUInt16();      
             if (twobytes == 0x8130)binr.ReadByte();          
               else if (twobytes == 0x8230)binr.ReadInt16();        
                   elsethrow new Exception("Unexpected value read binr.ReadUInt16()");twobytes = binr.ReadUInt16();      
           if (twobytes != 0x0102)      
             throw new Exception("Unexpected version");bt = binr.ReadByte();        
           if (bt != 0x00)  
               throw new Exception("Unexpected value read binr.ReadByte()");rsaParameters.Modulus = binr.ReadBytes(GetIntegerSize(binr));rsaParameters.Exponent = binr.ReadBytes(GetIntegerSize(binr));rsaParameters.D = binr.ReadBytes(GetIntegerSize(binr));rsaParameters.P = binr.ReadBytes(GetIntegerSize(binr));rsaParameters.Q = binr.ReadBytes(GetIntegerSize(binr));rsaParameters.DP = binr.ReadBytes(GetIntegerSize(binr));rsaParameters.DQ = binr.ReadBytes(GetIntegerSize(binr));rsaParameters.InverseQ = binr.ReadBytes(GetIntegerSize(binr));}rsa.ImportParameters(rsaParameters);    
       return rsa;}    #endregion#region 使用公钥创建RSA实例public RSA CreateRsaProviderFromPublicKey(string publicKeyString)    {        // encoded OID sequence for  PKCS #1 rsaEncryption szOID_RSA_RSA = "1.2.840.113549.1.1.1"byte[] seqOid = { 0x30, 0x0D, 0x06, 0x09, 0x2A, 0x86, 0x48, 0x86, 0xF7, 0x0D, 0x01, 0x01, 0x01, 0x05, 0x00 };    
       byte[] seq = new byte[15];      
      var x509Key = Convert.FromBase64String(publicKeyString);        // ---------  Set up stream to read the asn.1 encoded SubjectPublicKeyInfo blob  ------using (MemoryStream mem = new MemoryStream(x509Key)){            using (BinaryReader binr = new BinaryReader(mem))  //wrap Memory Stream with BinaryReader for easy reading{                byte bt = 0;                ushort twobytes = 0;twobytes = binr.ReadUInt16();                if (twobytes == 0x8130) //data read as little endian order (actual data order for Sequence is 30 81)binr.ReadByte();    //advance 1 byteelse if (twobytes == 0x8230)binr.ReadInt16();   //advance 2 byteselsereturn null;seq = binr.ReadBytes(15);       //read the Sequence OIDif (!CompareBytearrays(seq, seqOid))    //make sure Sequence for OID is correctreturn null;twobytes = binr.ReadUInt16();                if (twobytes == 0x8103) //data read as little endian order (actual data order for Bit String is 03 81)binr.ReadByte();    //advance 1 byteelse if (twobytes == 0x8203)binr.ReadInt16();   //advance 2 byteselsereturn null;bt = binr.ReadByte();                if (bt != 0x00)     //expect null byte nextreturn null;twobytes = binr.ReadUInt16();                if (twobytes == 0x8130) //data read as little endian order (actual data order for Sequence is 30 81)binr.ReadByte();    //advance 1 byteelse if (twobytes == 0x8230)                    binr.ReadInt16();   //advance 2 bytes                else                    return null;                twobytes = binr.ReadUInt16();        
       byte lowbyte = 0x00;            
           byte highbyte = 0x00;        
       if (twobytes == 0x8102) //data read as little endian order (actual data order for Integer is 02 81)                    lowbyte = binr.ReadByte();  // read next bytes which is bytes in modulus                else if (twobytes == 0x8202)                {                    highbyte = binr.ReadByte(); //advance 2 bytes                    lowbyte = binr.ReadByte();                }                else                    return null;          
     byte[] modint = { lowbyte, highbyte, 0x00, 0x00 };   //reverse byte order since asn.1 key uses big endian order                int modsize = BitConverter.ToInt32(modint, 0);                int firstbyte = binr.PeekChar();            
         if (firstbyte == 0x00)                {   //if first byte (highest order) of modulus is zero, don't include it                    binr.ReadByte();    //skip this null byte                    modsize -= 1;   //reduce modulus buffer size by 1                }                byte[] modulus = binr.ReadBytes(modsize);   //read the modulus bytes                if (binr.ReadByte() != 0x02)          
 //expect an Integer for the exponent data                    return null;              
   int expbytes = (int)binr.ReadByte();    
   // should only need one byte for actual exponent data (for all useful values)                byte[] exponent = binr.ReadBytes(expbytes);                // ------- create RSACryptoServiceProvider instance and initialize with public key -----                var rsa = RSA.Create();                RSAParameters rsaKeyInfo = new RSAParameters                {                    Modulus = modulus,                    Exponent = exponent                };                rsa.ImportParameters(rsaKeyInfo);        
              return rsa;            }        }    }    #endregion    #region 导入密钥算法    private int GetIntegerSize(BinaryReader binr)    {      
 byte bt = 0;        int count = 0;        bt = binr.ReadByte();    
     if (bt != 0x02)          
       return 0;        bt = binr.ReadByte();      
         if (bt == 0x81)            count = binr.ReadByte();  
         else        if (bt == 0x82)        {      
               var highbyte = binr.ReadByte();  
               var lowbyte = binr.ReadByte();
               byte[] modint = { lowbyte, highbyte, 0x00, 0x00 };            count = BitConverter.ToInt32(modint, 0);        }      
        else        {            count = bt;        }      
        while (binr.ReadByte() == 0x00)        {            count -= 1;        }        binr.BaseStream.Seek(-1, SeekOrigin.Current);  
     return count;    }  
     
      private bool CompareBytearrays(byte[] a, byte[] b)    {    
        if (a.Length != b.Length)      
             return false;    
        int i = 0;    
        foreach (byte c in a)        {          
         if (c != b[i])          
               return false;            i++;        }        return true;    }    #endregion}
/// <summary>
/// RSA算法类型
/// </summary>

public enum RSAType {  
    /// <summary>    /// SHA1    /// </summary>    RSA = 0,    /// <summary>    /// RSA2 密钥长度至少为2048    /// SHA256    /// </summary>    RSA2 }
    

使用:

static void Main(string[] args){    //2048 公钥string publicKey =        "MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAoQh0wEqx/R2H1v00IU12Oc30fosRC/frhH89L6G+fzeaqI19MYQhEPMU13wpeqRONCUta+2iC1sgCNQ9qGGf19yGdZUfueaB1Nu9rdueQKXgVurGHJ+5N71UFm+OP1XcnFUCK4wT5d7ZIifXxuqLehP9Ts6sNjhVfa+yU+VjF5HoIe69OJEPo7OxRZcRTe17khc93Ic+PfyqswQJJlY/bgpcLJQnM+QuHmxNtF7/FpAx9YEQsShsGpVo7JaKgLo+s6AFoJ4QldQKir2vbN9vcKRbG3piElPilWDpjXQkOJZhUloh/jd7QrKFimZFldJ1r6Q59QYUyGKZARUe0KZpMQIDAQAB";    //2048 私钥string privateKey =        "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";    var rsa = new RSAHelper(RSAType.RSA2,Encoding.UTF8, privateKey, publicKey);    string str = "博客园 http://www.cnblogs.com/";Console.WriteLine("原始字符串:"+str);    //加密string enStr = rsa.Encrypt(str);Console.WriteLine("加密字符串:"+enStr);    //解密string deStr = rsa.Decrypt(enStr);Console.WriteLine("解密字符串:"+deStr);    //私钥签名string signStr = rsa.Sign(str);Console.WriteLine("字符串签名:" + signStr);    //公钥验证签名bool signVerify = rsa.Verify(str,signStr);Console.WriteLine("验证签名:" + signVerify);Console.ReadKey();
}

运行:

参考

  • http://www.cnblogs.com/dudu/p/dotnet-core-rsa-openssl.html

本文Demo:https://github.com/stulzq/DotnetCore.RSA

.NET Core 交流群:4656606

原文地址:http://www.cnblogs.com/stulzq/p/7757915.html


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C描述杭电OJ 2016.数据的交换输出 || Problem Description 输入n(n<100)个数&#xff0c;找出其中最小的数&#xff0c;将它与最前面的数交换后输出这些数。 Input 输入数据有多组&#xff0c;每组占一行&#xff0c;每行的开始是一个整数n&#xff0c;表示这个测试实例的…

2019年这50个Kafka面试题,你知道答案么

转载自 2019年这50个Kafka面试题&#xff0c;你知道答案么 Apache Kafka对于新手的面试问题&#xff1a;41, 42, 43, 44, 45, 47, 49 Apache Kafka对于有经验的人的面试问题&#xff1a;46, 48 Apache Kafka的受欢迎程度很高&#xff0c;Kafka拥有充足的就业机会和职业前景…

聊天系统

显示所有的信息 chat.html <!DOCTYPE html><html> <head> <meta charset"UTF-8"><title></title><style>#button1{background:skyblue;border-radius:20px;width:100px;}</style><script>function showmess…

jzoj3058-火炬手【高精度,暴力】

正题 题目大意 对于一个nnn&#xff0c;求一个mmm&#xff0c;使得n∗mn*mn∗m只有0或1 解题思路 暴力枚举n∗mn*mn∗m&#xff0c;然后高精度求答案。 codecodecode #include<cstdio> #include<cmath> #define ll long long using namespace std; ll n,xans; i…

使用Visual Studio Code 开发.NET Core应用程序

开源和跨平台开发是Microsoft 的当前和将来至关重要的策略。.NET Core已开源&#xff0c;同时开发了其他项来使用和支持新的跨平台策略。.NET Core2.0 目前已经发布&#xff0c;是适用于针对 Web 和云构建跨平台应用程序的最新开源技术&#xff0c;可在 Linux、Mac OS X 和Wind…

C++描述杭电OJ 2018.母牛的故事 ||

C描述杭电OJ 2018.母牛的故事 || Problem Description 有一头母牛&#xff0c;它每年年初生一头小母牛。每头小母牛从第四个年头开始&#xff0c;每年年初也生一头小母牛。请编程实现在第n年的时候&#xff0c;共有多少头母牛&#xff1f; Input 输入数据由多个测试实例组成…

Kafka面试题与答案全套整理

转载自 Kafka面试题与答案全套整理 1. Kafka的用途有哪些&#xff1f;使用场景如何&#xff1f; 总结下来就几个字:异步处理、日常系统解耦、削峰、提速、广播 如果再说具体一点例如:消息,网站活动追踪,监测指标,日志聚合,流处理,事件采集,提交日志等 2. Kafka中的ISR、AR又…