C#與Java的RSA（3）

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在上一篇文章裏，咱們已經成功的解析出了公鑰加密相當重要的modulus和publicExponent，勝利在望，心急的同窗確定要開始這麼寫了：

/*********** C#代碼 ***********/
                                                     
//設定RSA參數，用於指定modulus和exponent
var parameter = new RSAParameters();
parameter.Modulus = modulusBytes;       //modulusBytes是轉化後的byte[]
parameter.Exponent = exponentBytes;
                                                     
//加密
var rsa = RSACryptoServiceProvider.Create("RSA");
rsa.ImportParameters(parameter);
byte[] result = rsa.EncryptValue(Encoding.UTF8.GetBytes("PASSWORD"));
                                                   
//把密文轉化爲HEX形式
string resultHex = BitConverter.ToString(result).Replace("-", "");

對不起要無情的打擊你了，這麼作行不通，由於C#的RSA加密不是標準RSA，爲了增強安全性，它強制使用了PKCS1填充（或OAEP填充），致使密文在Java端解密失敗，由於Java端用的是無填充模式（RSA/ECB/NoPadding）。

怎麼辦？ 本身實現標準RSA加密吧。modulus和publicExponent都有了，再加上密碼，都轉化成大整數，作一個ModPow操做，就獲得結果密文了。正好.NetFramework從4.0起在System.Numerics命名空間下直接提供BigInterger類了，上手試試：

/*********** C#代碼 ***********/
                                            
//把3個變量轉化爲System.Numerics.BigInteger
var modulus = new BigInteger(modulusBytes);
var exponent = new BigInteger(exponentBytes);
var data = new BigInteger(Encoding.UTF8.GetBytes("PASSWORD"));
                                            
//作ModPow運算獲得密文，也是BigInteger
var result = BigInteger.ModPow(data, exponent, modulus);
                                            
//把密文BigInteger對應的byte[]轉化爲HEX形式
string resultHex = BitConverter.ToString(result.ToByteArray()).Replace("-", "");

OH MY GOD!!!  仍是不行，爲何？

是字節序在搗亂，咱們上面分析ASN.1結構時獲得的全部數據都是大字節序的，而System.Numerics.BigInteger是小字節序的，須要轉化以後才能使用。這點很煩人，要轉來轉去的。

/*********** C#代碼 ***********/
                                            
//把3個變量轉化爲System.Numerics.BigInteger
var modulus = new BigInteger(modulusBytes.Reverse().ToArray());
var exponent = new BigInteger(exponentBytes.Reverse().ToArray());
var data = new BigInteger(Encoding.UTF8.GetBytes("PASSWORD").Reverse().ToArray());
                                            
//作ModPow運算獲得密文，也是BigInteger
var result = BigInteger.ModPow(d, e, m);
                                            
//把密文BigInteger對應的byte[]轉化爲HEX形式
string resultHex = BitConverter.ToString(result.ToByteArray().Reverse().ToArray()).Replace("-", "");

再試一下，這下終於OK了。

問題完美解決了嗎？ 很遺憾，沒有，由於System.Numerics.BigInteger是4.0以上版本才提供的，低於此版本的只好去使用第三方的實現，好比這個：http://www.codeproject.com/Articles/2728/Csharp-BigInteger-Class，但要注意如下2點：

一、它默認只支持560bit，代碼最開頭有寫：private const int maxLength = 70;

把maxLength改爲256才能支持2048位的RSA運算了。

二、它是大字節序的，在使用時不用反轉modulus和publicExponent對應的byte[]。

三、咱們獲得的modulus是257個字節，須要去掉首字節的0，用剩下的256個字節實例化BigInteger。

好，至此問題算是告一段落了，實測經過。之後想起來什麼再繼續補充吧。

我沒有提供完整解決方案的代碼，只給出了部分代碼片段，但願對此問題有興趣的同窗把重點放在理解過程上，而不是僅僅搬代碼。