C#与Java的RSA（3）

r囧r小猫 2022-04-10 01:19 49阅读 0赞

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在上一篇文章里，我们已经成功的解析出了公钥加密至关重要的modulus和publicExponent，胜利在望，心急的同学肯定要开始这么写了：

/*********** C#代码 ***********/
                                                         
    //设定RSA参数，用于指定modulus和exponent
    var parameter = new RSAParameters();
    parameter.Modulus = modulusBytes;       //modulusBytes是转化后的byte[]
    parameter.Exponent = exponentBytes;
                                                         
    //加密
    var rsa = RSACryptoServiceProvider.Create("RSA");
    rsa.ImportParameters(parameter);
    byte[] result = rsa.EncryptValue(Encoding.UTF8.GetBytes("PASSWORD"));
                                                       
    //把密文转化为HEX形式
    string resultHex = BitConverter.ToString(result).Replace("-", "");

对不起要无情的打击你了，这么做行不通，因为C\#的RSA加密不是标准RSA，为了加强安全性，它强制使用了PKCS1填充（或OAEP填充），导致密文在Java端解密失败，因为Java端用的是无填充模式（RSA/ECB/NoPadding）。

怎么办？ 自己实现标准RSA加密吧。modulus和publicExponent都有了，再加上密码，都转化成大整数，做一个ModPow操作，就得到结果密文了。正好.NetFramework从4.0起在System.Numerics命名空间下直接提供BigInterger类了，上手试试：

/*********** C#代码 ***********/
                                                
    //把3个变量转化为System.Numerics.BigInteger
    var modulus = new BigInteger(modulusBytes);
    var exponent = new BigInteger(exponentBytes);
    var data = new BigInteger(Encoding.UTF8.GetBytes("PASSWORD"));
                                                
    //做ModPow运算得到密文，也是BigInteger
    var result = BigInteger.ModPow(data, exponent, modulus);
                                                
    //把密文BigInteger对应的byte[]转化为HEX形式
    string resultHex = BitConverter.ToString(result.ToByteArray()).Replace("-", "");

OH MY GOD!!! 还是不行，为什么？

是字节序在捣乱，我们上面分析ASN.1结构时得到的所有数据都是大字节序的，而System.Numerics.BigInteger是小字节序的，需要转化之后才能使用。这点很烦人，要转来转去的。

/*********** C#代码 ***********/
                                                
    //把3个变量转化为System.Numerics.BigInteger
    var modulus = new BigInteger(modulusBytes.Reverse().ToArray());
    var exponent = new BigInteger(exponentBytes.Reverse().ToArray());
    var data = new BigInteger(Encoding.UTF8.GetBytes("PASSWORD").Reverse().ToArray());
                                                
    //做ModPow运算得到密文，也是BigInteger
    var result = BigInteger.ModPow(d, e, m);
                                                
    //把密文BigInteger对应的byte[]转化为HEX形式
    string resultHex = BitConverter.ToString(result.ToByteArray().Reverse().ToArray()).Replace("-", "");

再试一下，这下终于OK了。

问题完美解决了吗？ 很遗憾，没有，因为System.Numerics.BigInteger是4.0以上版本才提供的，低于此版本的只好去使用第三方的实现，比如这个：[http://www.codeproject.com/Articles/2728/Csharp-BigInteger-Class][http_www.codeproject.com_Articles_2728_Csharp-BigInteger-Class]，但要注意以下2点：

1、它默认只支持560bit，代码最开头有写：private const int maxLength = 70;

把maxLength改成256才能支持2048位的RSA运算了。

2、它是大字节序的，在使用时不用反转modulus和publicExponent对应的byte\[\]。

3、我们得到的modulus是257个字节，需要去掉首字节的0，用剩下的256个字节实例化BigInteger。

好，至此问题算是告一段落了，实测通过。以后想起来什么再继续补充吧。

我没有提供完整解决方案的代码，只给出了部分代码片断，希望对此问题有兴趣的同学把重点放在理解过程上，而不是仅仅搬代码。

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[http_www.codeproject.com_Articles_2728_Csharp-BigInteger-Class]: http://www.codeproject.com/Articles/2728/Csharp-BigInteger-Class