引子

目前做一款金融产品，由于涉及到资金安全，采用动态公钥的方式，即客户端每次登录服务端返回一个不同的XML串，由公钥的模数和指数构成，我需要用这个串生成公钥加密相关信息。

服务端返回的XML串形如：

wVwBKuePO3ZZbZ//gqaNuUNyaPHbS3e2v5iDHMFRfYHS/bFw+79GwNUiJ+wXgpA7SSBRhKdLhTuxMvCn1aZNlXaMXIOPG1AouUMMfr6kEpFf/V0wLv6NCHGvBUK0l7O+2fxn3bR1SkHM1jWvLPMzSMBZLCOBPRRZ5FjHAy8d378=

AQAB

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问题

对RSA不了解。

如何用所谓的模数和指数生成公钥来加密相关信息。

过程

熟悉RSA。先看下openssl库中RSA结构体的定义。

structrsa_st

{/*The first parameter is used to pickup errors where

* this is passed instead of aEVP_PKEY, it is set to 0*/

intpad;longversion;const RSA_METHOD *meth;/*functional reference if 'meth' is ENGINE-provided*/ENGINE*engine;

BIGNUM*n;

BIGNUM*e;

BIGNUM*d;

BIGNUM*p;

BIGNUM*q;

BIGNUM*dmp1;

BIGNUM*dmq1;

BIGNUM*iqmp;/*be careful using this if the RSA structure is shared*/CRYPTO_EX_DATA ex_data;intreferences;intflags;/*Used to cache montgomery values*/BN_MONT_CTX*_method_mod_n;

BN_MONT_CTX*_method_mod_p;

BN_MONT_CTX*_method_mod_q;/*all BIGNUM values are actually in the following data, if it is not

* NULL*/

char *bignum_data;

BN_BLINDING*blinding;

BN_BLINDING*mt_blinding;

};

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开始推荐的博客中有关于RSA模数和指数的介绍，对应到结构中分别是其中的 n 和 e ,模反数对应d,最开始的质数因子对应 p和 q。n和e决定了公钥，n和d决定了私钥。结构体中其它元素不论，能知道的是模数和指数决定了公钥。

如果能生成一个der或者pem文件，就可以用系统的方法去获取公钥，如下：

//1 der证书的base64编码形式

NSString *cert = @"MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDBXAEq5487dlltn/+Cpo25Q3Jo8dtLd7a/mIMcwVF9gdL9sXD7v0bA1SIn7BeCkDtJIFGEp0uFO7Ey8KfVpk2Vdoxcg48bUCi5Qwx+vqQSkV/9XTAu/o0Ica8FQrSXs77Z/GfdtHVKQczWNa8s8zNIwFksI4E9FFnkWMcDLx3fvwIDAQAB";//2 解码base64

NSData *publicKeyFileContent =[NSData dataFromBase64String:cert];//3 创建der证书对象

certificate =SecCertificateCreateWithData(kCFAllocatorDefault, ( __bridge CFDataRef)publicKeyFileContent);if (certificate ==nil) {

DLog(@"Can not read certificate from pub.der");returnnil;

}//4 验证证书

policy =SecPolicyCreateBasicX509();

OSStatus returnCode= SecTrustCreateWithCertificates(certificate, policy, &trust);if (returnCode != 0) {

DLog(@"SecTrustCreateWithCertificates fail. Error Code: %ld", returnCode);returnnil;

}//5 返回公钥

SecTrustResultType trustResultType;

returnCode= SecTrustEvaluate(trust, &trustResultType);if (returnCode != 0) {

DLog(@"SecTrustEvaluate fail. Error Code: %ld", returnCode);returnnil;

}//不管是否信任都会尝试返回公钥，也有可能被信任但是返不回公钥

publicKey =SecTrustCopyPublicKey(trust);if (publicKey ==nil) {

DLog(@"SecTrustCopyPublicKey fail");returnnil;

}

maxPlainLen= SecKeyGetBlockSize(publicKey) - 12;

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一番尝试后没有搞定，之后转向第三方库，比如openssl，openssl用C++实现。可以借助该库用模数和指数构造公钥。在网上也找到一篇解决这个问题的博客:

unsigned char *base64_decode(const char* base64data, int*len) {

BIO*b64, *bmem;

size_t length=strlen(base64data);

unsignedchar *buffer = (unsigned char *)malloc(length);

b64=BIO_new(BIO_f_base64());

BIO_set_flags(b64, BIO_FLAGS_BASE64_NO_NL);

bmem= BIO_new_mem_buf((void*)base64data, length);

bmem=BIO_push(b64, bmem);*len =BIO_read(bmem, buffer, length);

BIO_free_all(bmem);returnbuffer;

}

BIGNUM* bignum_base64_decode(const char*base64bignum) {

BIGNUM* bn =NULL;intlen;

unsignedchar* data = base64_decode(base64bignum, &len);if(len) {

bn=BN_bin2bn(data, len, NULL);

}

free(data);returnbn;

}

EVP_PKEY* RSA_fromBase64(const char* modulus_b64, const char*exp_b64) {

BIGNUM*n =bignum_base64_decode(modulus_b64);

BIGNUM*e =bignum_base64_decode(exp_b64);if (!n) printf("Invalid encoding for modulus\n");if (!e) printf("Invalid encoding for public exponent\n");if (e &&n) {

EVP_PKEY* pRsaKey =EVP_PKEY_new();

RSA* rsa =RSA_new();

rsa->e =e;

rsa->n =n;

EVP_PKEY_assign_RSA(pRsaKey, rsa);returnpRsaKey;

}else{if(n) BN_free(n);if(e) BN_free(e);returnNULL;

}

}void assert_syntax(int argc, char**argv) {if (argc != 4) {

fprintf(stderr,"Description: %s takes a RSA public key modulus and exponent in base64 encoding and produces a public key file in PEM format.\n", argv[0]);

fprintf(stderr,"syntax: %s \n", argv[0]);

exit(1);

}

}

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生成pem文件之后可以从pem文件里面读取公钥加密相关信息。

注解

ASN.1：ASN.1抽象语法标记(Abstract Syntax Notation One) ASN.1是一种 ISO/ITU-T 标准，描述了一种对数据进行表示、编码、传输和解码的数据格式。它提供了一整套正规的格式用于描述对象的结构，而不管语言上如何执行及这些数据的具体指 代，也不用去管到底是什么样的应用程序。标准的ASN.1编码规则有基本编码规则(BER，Basic Encoding Rules)、规范编码规则(CER，Canonical Encoding Rules)、唯一编码规则(DER，Distinguished Encoding Rules)、压缩编码规则(PER，Packed Encoding Rules)和XML编码规则(XER，XML Encoding Rules)。

x.509 : 常见通用的证书格式。

der：DER是ASN.1编码规则的其中一种。x.509证书通过DER编码(ASCII)后缀是：.DER .CER .CRT,通过PAM编码(Base64)的后缀是:.PEM .CER .CRT。.cer/.crt是用于存放证书，它是2进制形式存放的，不含私钥。

pem文件 : der文件经过base64转码后的文件。

(Email: yangxu0905@foxmail.com)