Question

我正在使用私有RSA密钥来加密使用默认Java RSA实现的随机AES密钥：

Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey);
byte[] cipherBytes = cipher.doFinal(plainText.getBytes());

由于我们无论如何都需要公钥，这是一种方便的方法来伪装密钥并确保它已使用我们的私钥加密。解密类似地完成：

Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicKey);
byte[] plainBytes = cipher.doFinal(cipherBytes);

这适用于Oracle的JDK，但由于IBM认为使用私钥进行加密不是一个有效的用例，因此IBM失败了。不幸的是，我必须支持两个JDK，所以我试图自己重新实现RSA解密。

这是我到目前为止的代码：

BigInteger big = new BigInteger(cipherBytes);
big = big.modPow(pub.getPublicExponent(), pub.getModulus()); 
System.out.println(new String(big.toByteArray()));

它几乎可以工作，但似乎存在填充问题。大部分时间我都会在原始文本前面加上一串点状符号，但有时它只是随机字节。

不幸的是，我无法确定默认使用哪种填充方案。有谁知道我的代码中缺少什么，或者至少可以提示处理填充的算法？

以下是输入和输出值的示例，如请求的那样。我使用了512位密钥来避免太大的数字。

Public modulus :  8117919732251191237549784557538073836207094968952416063837701691514861428726690140363567956265691836505266266364256892197254736023284927189008247933889303
Public exponent:  65537
Plaintext:        teststring
Plaintext as BN:  549665952565679142563431
Ciphertext as BN: 6304229782339071167863563708554898540621778162930150363326921290545577949349781053660336996882823758722402137580193903457839924005473545992074817339077456
"Decrypted" BN:   409173825987017733751648712103449894027080255755383098685411421012016724550584319360408761540738019643860835515945008876151848132891805352276483731047
Resultstring: ˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇteststring

为了解决这个问题我为什么这样做：

公钥被硬编码到我的软件中。我使用私钥加密 AES的另一个密钥。因此，要使用AES实际解码任何内容，首先需要AES密钥。要获得此密钥，您必须首先使用公钥解密它。由于在没有严格操作的情况下无法修改公钥，因此只有使用私钥加密的AES密钥才能工作。您可以以某种方式提取公钥并解密AES密钥，但这是精心设计的，只能获得AES密钥来解密受保护的内容。还有一个使用私钥计算的签名，该私钥也使用公钥进行验证。所以操纵是不可能的。

所以是的，从技术上讲，签名就足够了，因为有方法可以阅读内容。但这些都是精心设计的，我不介意是否有人真正解决了所有麻烦，但我不想让事情变得简单。

Answer 1

公钥用于加密和验证签名。私钥用于解密和签名。公钥只是：public。如果你做得对，就没有理由隐藏公钥。

Answer 2

您尝试做的事情看起来更像是签名而不是加密。使用单独的密钥对进行签名，因为它与加密不完全相同。

Answer 3

好的，我已经通过阅读RSA规范来解决这个问题了。为了增加安全性，在加密之前添加填充并创建以下“字符串”：

0x00 + BT + Padding + 0x00 + Data

块类型（BT）表示填充的类型。在BT = 0x01时，填充是0xff并且BT = 0x02，填充是随机的但非零。然后对连接的字符串进行加密。

解密时，可以验证格式，但只需读取数据，就必须删除前导字节。它们都是非零，直到数据之前的0x00。因此，可以删除填充之后的所有内容，包括0x00。剩下的就是信息。

此代码现在可以使用：

// Decrypt
byte[] decryptedBytes = (new BigInteger(1, cipherBytes)).modPow(pub.getPublicExponent(), pub.getModulus()).toByteArray();

// Extract msg
int dataStart;
for (dataStart = 0; decryptedBytes[msgStart] != 0; dataStart++);
dataStart++;

byte finalBytes[] = new byte[decryptedBytes.length - msgStart];
System.arraycopy(decryptedBytes, msgStart, finalBytes, 0, finalBytes.length);

这也解释了我之前尝试过的字符串“^”。那些是填充字节，它们是0xff，BT = 0x01。

我只需要解密，但为了完整起见，这是加密代码：

int bitLength = 512;
String plainText = "teststring";

// Convert to bytes
byte plainBytes[] = plainText.getBytes(); 

byte encryptionBytes[] = new byte[bitLength / 8];

encryptionBytes[0] = 0; // Leading 0
encryptionBytes[1] = 1; // Block type

// Padding String
int paddingEnd = (bitLength / 8) - plainBytes.length - 2;
for (int i = 2; i < paddingEnd; i++) {
    encryptionBytes[i] = (byte) 0xff;
}
encryptionBytes[paddingEnd + 1] = 0;

// Actual data
System.arraycopy(plainBytes, 0, encryptionBytes, paddingEnd + 1, plainBytes.length);

// Encrypt
byte[] cipherBytes = (new BigInteger(1, encryptionBytes)).modPow(priv.getPrivateExponent(), priv.getModulus()).toByteArray();

希望这有助于任何人：）

用Java重新实现RSA解密

3 个答案: