jsencrypt代碼分析——openssl的rsa加密解密在js的實現

在js上做rsa，感覺jsencrypt這個是封裝的比較好的，但用起來還是遇到了些坑，所以踩進代碼里填填坑～

項目在這里 https://github.com/travist/jsencrypt

【rsa算法】

首先科普一下rsa：公鑰私鑰成對，用其中一個加密只能用另一個解密，常用公鑰加密私鑰解密。

一開始看到斯坦佛那個庫，原始的算法實現：

長度，建議至少1024。模數n（常取默認65537）兩邊都要用。

指數e，和n一起就是公鑰。指數d，和n一起就是私鑰。質數p和q用於生成密鑰對，然后就丟棄不公開。

具體算法網上一大把，就不多說了。

【ssl/ssh密鑰對】

用服務器上的工具生成的密鑰對，格式一般是如下，有開始行結束行，內容用base64轉碼。這里涉及一些國際編碼規范，代碼分析時在逐一解釋。

-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAIA4OVgB4FRq4l5zjEmd4r/jswRcHlZQ
kg10p9rzG3VyXCPpa/ZkwOYy+kGq7a7BjAKTpic2cUNRim4m8HKTdc8CAwEAAQ==
-----END PUBLIC KEY-----

【代碼分析】

加載公鑰：setPublicKey->setKey->JSEncryptRSAKey->parseKey

RSAKey.prototype.parseKey = function (pem) {...}

注釋寫得非常好！

/**
...省略...
 *This method accepts public key
 * in the rsaencryption pkcs #1 format (oid: 1.2.840.113549.1.1.1).
 * The format is defined as:
 * PublicKeyInfo ::= SEQUENCE {
 *   algorithm       AlgorithmIdentifier,
 *   PublicKey       BIT STRING
 * }
 * Where AlgorithmIdentifier is:
 * AlgorithmIdentifier ::= SEQUENCE {
 *   algorithm       OBJECT IDENTIFIER,     the OID of the enc algorithm
 *   parameters      ANY DEFINED BY algorithm OPTIONAL (NULL for PKCS #1)
 * }
 * and PublicKey is a SEQUENCE encapsulated in a BIT STRING
 * RSAPublicKey ::= SEQUENCE {
 *   modulus           INTEGER,  -- n
 *   publicExponent    INTEGER   -- e
 * }
 */

代碼如下：

RSAKey.prototype.parseKey = function (pem) {
  try {
...
    var der = reHex.test(pem) ? Hex.decode(pem) : Base64.unarmor(pem);
    var asn1 = ASN1.decode(der);
...
    if (asn1.sub.length === 9) {
      // Parse the private key.
    }
    else if (asn1.sub.length === 2) {
      // Parse the public key.
      var bit_string = asn1.sub[1];
      var sequence = bit_string.sub[0];
      modulus = sequence.sub[0].getHexStringValue();
      this.n = parseBigInt(modulus, 16);
      public_exponent = sequence.sub[1].getHexStringValue();
      this.e = parseInt(public_exponent, 16);
    }
    else {
      return false;
    }
    return true;
  }
  catch (ex) {
    return false;
  }
};

這里需要了解一下各種編碼格式。hex和base64就不解釋了。

ASN.1抽象語法標記，我的理解就是對數據進行結構化解析的規范：一個標准的ASN.1編碼對象有四個域：對象標識域、數據長度域、數據域以及結束標志(可選，在長度不可知情況下需要，openssl中沒有該標志)。

DER則是具體的編碼實現。 http://baike.baidu.com/view/100318.htm#4

PKCS#1則是RSA中最基礎的算法定義和密鑰規定，講人話就是定義了：公鑰是元組(n,e)，算法是n=q*p等一系列公式。https://en.wikipedia.org/wiki/PKCS1

這段代碼兩處亮點，一個是else if (asn1.sub.length === 2)判斷公鑰（沒深究，反正靠子節點數判斷）；
兩一個是var bit_string = asn1.sub[1];即前面有一段asn1.sub[0]是算法標識。

這里本身沒有坑，但是生成公鑰時如果命令不對應是會踩坑的（有一種命令是生成無算法標記的公鑰）～～～

 

加密：encrypt->RSAEncrypt->pkcs1pad2 | doPublic->RSADoPublic

pkcs1pad2是做補位處理：

入參 var m = pkcs1pad2(text,(this.n.bitLength()+7)>>3); 是(模位數+7)/8得到模的字節長度？

然后是一系列的移位操作，此處的作用是填入隨機位使得每次加密的密文都不一樣。http://blog.chinaunix.net/uid-21880738-id-1813144.html

RSADoPublic最終執行加密算法x^e (mod n)

 

至此，主要的算法、規范和坑基本上覆蓋了，私鑰和解密坑比較少，就不多說了。

最后，附送一個千年大坑，跨語言跨類庫的時候不小心可能會遇到的 http://blog.chinaunix.net/uid-23069658-id-4282969.html

於這個js類庫而言，-pubout出來的是可用的，而-RSAPublicKey_out出來的是不可用的。

與此對應，服務器openssl的類庫中PEM_read_RSA_PUBKEY()讀入是對應的，而PEM_read_RSAPublicKEY()讀入是不對應的。