RSA密鑰——JAVA與C#的區別和聯系

PS：好久沒寫博了，最近在考慮以后的事情，而且手上雜事也比較多，終於得空來寫兩篇。

 

首先感謝：http://www.codeproject.com/Articles/25487/Cryptographic-Interoperability-Keys的文章。

 

由於公司同時使用.NET和JAVA，而且各個服務集使用接口來進行通信，因此某些例如清算系統、收銀台之類的安全性比較高的系統會使用RSA進行加密。因此會涉及到密鑰的轉換。所以大概看了下C#的秘鑰跟JAVA的密鑰區別。

RSA對於程序本身是沒有區別的，其格式都是相同的。對於不同的程序來說，存儲使用的語法（包裝的類）會有所不同。

RSA語法和語法標准有很多，大的類型大概分為ASN.1、PKCS、X.509。

 RSA語法介紹

ASN.1、PKCS是最初的，也是最主要的RSA公鑰和私鑰的語法標准，被RSA Lab所維護。

ASN.1、PKCS#1都定義了公鑰和私鑰的類型——序列化的數字。為了下一個層次的抽象（適當的包裝），現在一般使用的組合是：PKCS#8的私鑰，X.509的公鑰 。

PKCS語法主要用於私鑰，其內部標准目前有10種。目前JAVA普遍使用的是PKCS#8，用作私鑰格式。

X.509語法主要用於公鑰，廣泛使用於web瀏覽器和SLL。 

3種語法標准的公私鑰可以實現相互轉化，其核心為ASN1語法中的整數值（modulus，PublicExponent，privateExponent ），其余的數值都可以經過計算后得出。

 

.NET使用的是標准的RSA格式，然后將其中的數字base64編碼后，生成XML進行存儲。

java中使用的是PKCS#8,、X.509的公私鑰語法，存儲的都是相應的JAVA類自動生成的base64字符串。

由於存儲格式的區別，在相互轉換、讀取的時候，需要理解RSA相關的知識，才能正確使用類來轉換。

 

C#轉JAVA

C#中的公私鑰使用XML字符串進行存儲，讀取時直接讀入字符串即可。

由於C#使用的是標准的RSA格式，因此JAVA的RSAPublicKeySpec、RSAPrivateKeySpec配置類的核心參數（modulus，PublicExponent，privateExponent ）都可以從對應XML中的節點值（Modulus-modulus 、Exponent-PublicExponent 、D-privateExponent ）base64解碼后獲取。然后將其傳入JAVA配置類中，然后根據配置類生成相應的RSA公私鑰。

byte[] m = Base64.decodeBase64("mX/9zl8rflH5pLaP5P1Qd/9wXwNBSx7OpLlYDnGr7wD0njiDfPSUkgf9oF5NcvZwl24qdJ1SLmrgUtnr+yeXBNZNKaan1xXKISHdlHvbW5G8nJCJW6CuaHMkVw3Y7kwaIIlUdv09vxfjj0AoabttjbtF1kqETzbQ6fK3EN6sY5U=");
        byte[] e = Base64.decodeBase64("AQAB");
        BigInteger b1 = new BigInteger(1, m);
        BigInteger b2 = new BigInteger(1, e);
        byte[] m1 = Base64.decodeBase64("3RgqP5YOYUXft8YOlDphyaCoof27MSfTD2eVCFVXB5hatrls1fSUcmUuWuGV970sS6KQZZtyWHQ5970sCzKFlq82He8Uoe0JM3axBvd6PbSGjulUJr62qNW5hgkIEfxSRYl8AQsbbusFtks4obfepsfE02cLmmZepnZAdIOWifE=");
        byte[] e1 = Base64.decodeBase64("QcSZdLbHakolxX4GAjPnuNmwsBdRIsss7o0qeQMh02GPwoEgDfkmW20bv+8Q9FPypEEkYQU/m25ffAFq453QvLegYYi8OvWN+dvgchQRdeb22d+s6xYGGN9DRcPFRE48INde8FBHf/lzVgToV75h1H7g+jB4hLmLeuIuHsB43/0=");
        BigInteger b11 = new BigInteger(1, m1);
        BigInteger b21 = new BigInteger(1, e1);
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        RSAPublicKeySpec keySpec = new RSAPublicKeySpec(b1, b2);
        RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(keySpec);
        RSAPrivateKeySpec priKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(b11, b21);
        RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(priKeySpec);

JAVA轉C#

JAVA中的公私鑰使用base64進行存儲，解碼成字節數組后，首先需要生成相應的配置對象（PKCS#8,、X.509 ），根據配置對象生成RSA公私鑰。

私鑰

C#使用的是標准的RSA格式，PKCS#1語法中包含了標准RSA格式私鑰中的所有整數值。配置對象需要生成PKCS#1語法的RSA對象（RSAPrivateCrtKey），獲取對象屬性，自行構造私鑰XML。

private static String getRSAPrivateKeyAsNetFormat(byte[] encodedPrivateKey) {  
        try {  
            StringBuffer buff = new StringBuffer(1024);  
            PKCS8EncodedKeySpec pvkKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(encodedPrivateKey);  
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");  
            RSAPrivateCrtKey pvkKey = (RSAPrivateCrtKey) keyFactory.generatePrivate(pvkKeySpec);  
            buff.append("<RSAKeyValue>");  
            buff.append("<Modulus>" + encodeBase64(removeMSZero(pvkKey.getModulus().toByteArray())) + "</Modulus>");
            buff.append("<Exponent>" + encodeBase64(removeMSZero(pvkKey.getPublicExponent()toByteArray())) + "</Exponent>");
            buff.append("<P>" + encodeBase64(removeMSZero(pvkKey.getPrimeP().toByteArray())) + "</P>");
            buff.append("<Q>" + encodeBase64(removeMSZero(pvkKey.getPrimeQ().toByteArray())) + "</Q>");
            buff.append("<DP>" + encodeBase64(removeMSZero(pvkKey.getPrimeExponentP().toByteArray())) + "</DP>");  
            buff.append("<DQ>" + encodeBase64(removeMSZero(pvkKey.getPrimeExponentQ().toByteArray())) + "</DQ>");
            buff.append("<InverseQ>" + encodeBase64(removeMSZero(pvkKey.getCrtCoefficient().toByteArray())) + "</InverseQ>");
            buff.append("<D>" + encodeBase64(removeMSZero(pvkKey.getPrivateExponent().toByteArray())) + "</D>");  
            buff.append("</RSAKeyValue>");  
            return buff.toString();  
        } catch (Exception e) {  
            System.err.println(e);  
            return null;  
        }  
    } 

公鑰

公鑰跟私鑰生成步驟相同，配置對象生成標准的RSA對象（RSAPublicKey）。

private static String getRSAPublicKeyAsNetFormat(byte[] encodedPublicKey) {  
        try {  
            StringBuffer buff = new StringBuffer(1024);
            //Only RSAPublicKeySpec and X509EncodedKeySpec supported for RSA public keys  
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");  
            RSAPublicKey pukKey = (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(new X509EncodedKeySpec(encodedPublicKey));  
            buff.append("<RSAKeyValue>");  
            buff.append("<Modulus>" + encodeBase64(removeMSZero(pukKey.getModulus().toByteArray())) + "</Modulus>");  
            buff.append("<Exponent>" + encodeBase64(removeMSZero(pukKey.getPublicExponent().toByteArray())) + "</Exponent>");  
            buff.append("</RSAKeyValue>");  
            return buff.toString();  
        } catch (Exception e) {  
            System.err.println(e);  
            return null;  
        }  
    }