从openssl rsa pem文件中提取公私钥数据实现

╰半橙微兮° 2022-09-05 01:42 193阅读 0赞

RSA为非对称加密算法，关于其介绍可以参考：https://blog.csdn.net/fengbingchun/article/details/43638013。

OpenSSL最新版为 1.1.1g，在Windows上和Linux上编译源码时均可以生成可执行文件openssl。通过此执行文件即可产生rsa公钥-私钥对，如产生长度为3072的密钥对，具体命令及执行结果如下图所示：3072是指modulus即模数长度为3072bit，即384字节。

LD\_LIBRARY\_PATH=../lib ./**openssl genrsa -out rsa\_private.pem 3072**  
**rsa\_private.pem中既包含了私钥信息也包含了公钥信息**，从rsa\_private.pem私钥中提取公钥命令如下：

LD\_LIBRARY\_PATH=../lib ./openssl rsa -in rsa\_private.pem -pubout -out rsa\_public.pem

**PEM格式与DER格式：PEM格式就是在DER格式基础上进行BASE64编码，然后添加一些头尾信息或标签组成的，用于说明当前的文件格式，是一种约定俗称，如头信息为” -----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----”，尾信息为” -----END RSA PRIVATE KEY-----”，中间的数据部分即是对DER进行base64编码后的结果。**

使用openssl asn1parse命令解析pem文件的结果如下所示：

在解析rsa\_public.pem文件时没有显示出数据，其中BIT STRING的内容就是公钥PKCS\#1格式的公钥数据，若显示数据，需要添加个偏移选项参数-strparse，在这里偏移值是19，添加后的执行结果如下：输出的数据与私钥文件中的n,e相同

**PKCS即Public Key Cryptography Standards，公钥加密标准，一共有15个标准，编号从1到15**。**OpenSSL中RSA使用的是PKCS\#1**。PKCS\#1定义了RSA的数理基础、公/私钥格式，以及加/解密、签/验章的流程。

通过以下命令可以**把PEM格式转换成DER格式**，执行结果如下：与上面结果相同

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZlbmdiaW5nY2h1bg_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

**私钥(rsa\_private.pem)包括**：**modulus(****n****)**,  **public exponent(****e****)**, **private exponent(****d****)**,**prime 1(****p****)**, **prime 2(****q****)**, **exponent 1(****exp1****)**, **exponent 2(****exp2****)** and **coefficient(coeff)**。公钥(rsa\_public.pem)包括：modulus(n) and public exponent(e)。其中n、e、d会被直接用于加密、解密，其它几个用来校验。

**下面用code实现从rsa\_private.pem和rsa\_public.pem中获取n, e, d等数据**：

int **test\_openssl\_parse\_rsa\_pem\_private\_key**()  
\{  
\#ifdef \_MSC\_VER  
    const char\* name = "E:/GitCode/OpenSSL\_Test/testdata/rsa\_private.pem";  
\#else  
    const char\* name = "testdata/rsa\_private.pem";  
\#endif  
   
    FILE \*fp = fopen(name, "rb");  
    if (!fp) \{  
        fprintf(stderr, "fail to open file: %s\\n", name);  
        return -1;  
    \}  
   
    RSA\* rsa = **PEM\_read\_RSAPrivateKey**(fp, nullptr, nullptr, nullptr);  
    if (!rsa) \{  
        fprintf(stderr, "fail to PEM\_read\_bio\_RSAPrivateKey\\n");  
        return -1;  
    \}  
    fclose(fp);  
   
    ASN1\_INTEGER\* **n** = **BN\_to\_ASN1\_INTEGER**(**RSA\_get0\_n**(rsa), nullptr); // **modulus**  
    ASN1\_INTEGER\* **e** = **BN\_to\_ASN1\_INTEGER**(**RSA\_get0\_e**(rsa), nullptr); // **public exponent**  
    ASN1\_INTEGER\* **d** = **BN\_to\_ASN1\_INTEGER**(**RSA\_get0\_d**(rsa), nullptr); // **private exponent**  
    ASN1\_INTEGER\* **p** = **BN\_to\_ASN1\_INTEGER**(**RSA\_get0\_p**(rsa), nullptr); // **prime 1**  
    ASN1\_INTEGER\* **q** = **BN\_to\_ASN1\_INTEGER**(**RSA\_get0\_q**(rsa), nullptr); // **prime 2**  
    ASN1\_INTEGER\* **dmp1** = **BN\_to\_ASN1\_INTEGER**(**RSA\_get0\_dmp1**(rsa), nullptr); // **exponent 1**  
    ASN1\_INTEGER\* **dmq1** = **BN\_to\_ASN1\_INTEGER**(**RSA\_get0\_dmq1**(rsa), nullptr); // **exponent 2**  
    ASN1\_INTEGER\* **iqmp** = **BN\_to\_ASN1\_INTEGER**(**RSA\_get0\_iqmp**(rsa), nullptr); // **coefficient**

if (!n || !e || !d || !p || !q || !dmp1 || !dmq1 || !iqmp) \{  
        fprintf(stderr, "fail to BN\_to\_ASN1\_INTEGER\\n");  
        return -1;  
    \}  
   
    print(n, "n");  
    print(e, "e");  
    print(d, "d");  
    print(p, "p");  
    print(q, "q");  
    print(dmp1, "exp1");  
    print(dmq1, "exp2");  
    print(iqmp, "coeff");  
   
    ASN1\_INTEGER\_free(n);  
    ASN1\_INTEGER\_free(e);  
    ASN1\_INTEGER\_free(d);  
    ASN1\_INTEGER\_free(p);  
    ASN1\_INTEGER\_free(q);  
    ASN1\_INTEGER\_free(dmp1);  
    ASN1\_INTEGER\_free(dmq1);  
    ASN1\_INTEGER\_free(iqmp);  
    RSA\_free(rsa);  
   
    return 0;  
\}

以上code是用于从rsa\_private.pem私钥中提取n,e,d等数据的实现，主要使用的是PEM\_read\_RSAPrivateKey函数，执行结果如下，与通过命令上获取到的数据相同：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZlbmdiaW5nY2h1bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

int test\_openssl\_parse\_rsa\_pem\_public\_key()  
\{  
\#ifdef \_MSC\_VER  
    const char\* name = "E:/GitCode/OpenSSL\_Test/testdata/rsa\_public.pem";  
\#else  
    const char\* name = "testdata/rsa\_public.pem";  
\#endif  
   
    FILE \*fp = fopen(name, "rb");  
    if (!fp) \{  
        fprintf(stderr, "fail to open file: %s\\n", name);  
        return -1;  
    \}  
   
    // use PEM\_read\_RSA\_PUBKEY instead of PEM\_read\_RSAPublicKey  
    // https://stackoverflow.com/questions/7818117/why-i-cant-read-openssl-generated-rsa-pub-key-with-pem-read-rsapublickey  
    // https://stackoverflow.com/questions/18039401/how-can-i-transform-between-the-two-styles-of-public-key-format-one-begin-rsa/29707204\#29707204  
    RSA\* rsa = PEM\_read\_RSA\_PUBKEY(fp, nullptr, nullptr, nullptr);  
    if (!rsa) \{  
        fprintf(stderr, "fail to PEM\_read\_bio\_RSAPublicKey\\n");  
        return -1;  
    \}  
    fclose(fp);  
   
    ASN1\_INTEGER\* n = BN\_to\_ASN1\_INTEGER(RSA\_get0\_n(rsa), nullptr); // modulus  
    ASN1\_INTEGER\* e = BN\_to\_ASN1\_INTEGER(RSA\_get0\_e(rsa), nullptr); // public exponent  
    if (!n || !e) \{  
        fprintf(stderr, "fail to BN\_to\_ASN1\_INTEGER\\n");  
        return -1;  
    \}  
   
    print(n, "n");  
    print(e, "e");  
   
    ASN1\_INTEGER\_free(n);  
    ASN1\_INTEGER\_free(e);  
    RSA\_free(rsa);  
   
    return 0;  
\}  
以上code是从rsa\_public.pem公钥中提取n,e数据的实现，注意这里用到的函数是PEM\_read\_RSA\_PUBKEY而不是PEM\_read\_RSAPublicKey，执行结果如下，与从私钥中提取的n,e数据相同：

以上代码段的完整code见：GitHub/OpenSSL\_Test

GitHub：https://github.com/fengbingchun/OpenSSL\_Test  
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版权声明：本文为CSDN博主「fengbingchun」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。  
原文链接：https://blog.csdn.net/fengbingchun/article/details/106546012/

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