RSA算法padding方式

约定不等于承诺〃 2022-05-26 09:26 275阅读 0赞

在开发过程中，发现iOS端经过RSA加密的密文传到服务端之后， 服务端无法解析，本来想通过比较同一段明文的加密结果，来判断服务端和iOS端加密方式的区别，结果发现加密结果一直不一样。然后服务端尝试多次加密同一段明文，得到的结果也不一样。   
  
  
然后就很震惊。学过密码学的我也知道RSA的原理， 类似：  
  1）、密文 = 明文^e mod n  
  2）、明文 = 密文^d mod n  
  3）、那么 publickKey = （e,n）,privateKey = (d,n)  
  
  
经过研究，发现目前的RSA算法其实都会在加密的过程中加入一个随机值，所以每次加密的结果都会不一样。那么既然每次加密的结果都不一样， 那怎么解密呢， 具体方案如下：  
 1）、 密文 =（ random+明文） ^e mod n  //publicKey  加密  
 2）、（random+明文） = 密文^d mod n   // 服务器端利用privateKey 解密  
 3）、 明文 = （random+明文） - random //服务器端解码出random  
  
  
 解决了这个疑问之后，有回到第一个问题，iOS加密的结果为何会解不出来呢。 答案是RSA算法添加随机数的方式也有很多种，因为iOS设定的padding方式和服务端的padding方式（即添加随机数的方式）不一样，导致服务端解析不出来密文。  
  
  
 RSA加密常用的填充方式有下面3种：  
  
1.RSA\_PKCS1\_PADDING 填充模式，最常用的模式  
要求:  
输入：必须 比 RSA 钥模长(modulus) 短至少11个字节, 也就是　RSA\_size(rsa) – 11  
如果输入的明文过长，必须切割，　然后填充  
输出：和modulus一样长  
根据这个要求，对于512bit的密钥，　block length = 512/8 – 11 = 53 字节  
  
2.RSA\_PKCS1\_OAEP\_PADDING  
输入：RSA\_size(rsa) – 41  
输出：和modulus一样长  
  
3. RSA\_NO\_PADDING　　不填充  
输入：可以和RSA钥模长一样长，如果输入的明文过长，必须切割，　然后填充

输出：和modulus一样长

用python实现RSA\_PKCS1\_PADDING填充的RSA代码如下：

import cgi, base64
    from Crypto.PublicKey import RSA
    from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5
    from Crypto.Hash import SHA
    from Crypto import Random
    
    # 私钥文件
    priKey = '''-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
    xxxx
    -----END RSA PRIVATE KEY-----'''
    
    # 公钥文件
    pubKey = '''-----BEGIN PUBLIC KEY-----
    xxxx
    -----END PUBLIC KEY-----'''
    
    # 伪随机数生成器
    random_generator = Random.new().read
    
    
    '''*RSA加密
    * data待加密数据
    * 最后的加密结果，需要用base64编码
    * return 加密结果
    '''
    
    
    def rsa_encrypt(data):
        key = RSA.importKey(pubKey)
        cipher = PKCS1_v1_5.new(key)
        cipher_text = base64.b64encode(cipher.encrypt(data))
        return cipher_text
    
    
    '''*RSA解密
    * encrypt_text待解密数据
    * 解密用私钥
    * return 解密的结果
    '''
    
    
    def rsa_decode(encrypt_text):
        key = RSA.importKey(priKey)
        cipher = PKCS1_v1_5.new(key)
        text = cipher.decrypt(base64.b64decode(encrypt_text), random_generator)
        return text