利用Openssl进行RSA加密签名算法

加密（签名）的过程是（M的e次方）mod n，在这里我们把消息M假定为一个数字，但实际上消息一般为字符串，所以必须有一个将字符串转化为数字的规则，并且要让这个数字的大小和n相当（也不能比 n大）。这样做的目的是为了使（M的e次方）> n ，假如不是这样那么C=（M的e次方）mod n = （M的e次方），也就是mod n完全没有作用,攻击者就能够轻松的通过取C的第e次方根来恢复M。那么下面来讨论这种转换的标准：
  1，计算出格式化加密分组所需的大小。如果n是一个L位的数字，那么加密分组就有L/8字节长（只舍不入）。
  2，第一个高位字节总是0，而第二个为分组类型。对加密来说，这是2，对签名来说是1，这样就确保形成的数字比n要稍小。
  3，消息存放在加密分组的低位字节中，并在之前安放一个0
  00 01 ff ff ff ff ...     00 消息数据 —— 这是签名时的转换方式
  00 02 伪随机非零字节 00 消息数据 —— 这是加密时的转换方式
  由这里可以看出，对一个消息进行重复签名时，签名结果是一样的。对一个消息进行反复加密时，得出来的加密分组是不一样的。恢复加密分组时，就只需要从第三个字节开始一直向右推进到一个0字节为止，这就找到了数据起始位置。但是需要注意上面这个过程中还要加入摘要算法的标识符，因为：

在RSA_sign函数中在RSA_eay_private_encrypt(i,s,sigret,rsa,RSA_PKCS1_PADDING);函
数以前有一段程序，问题的答案就在这里，楼上说的摘要是存在m中的，而
s=3020300C06082A864886F70D020505000410+m（34比特）,这段程序意思很好理解，就是加上摘要算法的标识符。所
以3020300C06082A864886F70D020505000410就是代表md5这个algorithm。
  这样我们就可以得出签名的数据的转化格式
  00 01 ff ff ff ff ... 00 算法标识 消息数据
 
那么我们看看openssl中证书签名的过程：
int X509_sign(X509 *x, EVP_PKEY *pkey, const EVP_MD *md)
{
//先进行ret->cert_info->signature，以及ret->sig_alg的设置;
  inl=i2d_X509_CINF(ret->cert_info,NULL);//求出证书编码后的长度
  buf_in=(unsigned char *)OPENSSL_malloc((unsigned int)inl);//申请空间
  outll=outl=EVP_PKEY_size(pkey1);
  buf_outl=(unsigned char *)OPENSSL_malloc((unsigned int)inl);
  if ((buf_in == NULL) ││ (buf_outl== NULL))
    {
    outl=0;
    goto err;
    }
    p=buf_in;//p与buf-in共享一段地址
    i2d_X509_CINF(ret->cert_info,&p);//将证书编码存入buf-in
    EVP_MD_CTX_init(&ctxl);//初始化
    EVP_SignInit(&ctxl,dgst);//将需要使用的摘要算法存入ctxl中
    EVP_SignUpdate(&ctxl,(unsigned char *)buf_in,inl);//存入证书的编码值
    EVP_DigestFinal(&ctxl,&(m[0]),&m_len);//求取编码的长度为m_len摘要值存入m中
    RSA_sign(ctxl->digest->type,m,m_len,buf_out,outl,pkey->pkey.rsa)//求取摘要值的签名值,最后将长度为outl的签名值存入buf-out。
   
RSA_sign最主要是调用了RSA_eay_private_encrypt(int flen, unsigned char *from,
unsigned char *to, RSA *rsa, int padding)函数。这里值得注意的一点是：
RSA_eay_private_encrypt 加密时默认调用RSA密钥文件中的p、q因子使用中国剩余定理的算法进行加密，这样可以提高效率，而不是直接调用pkey->pkey.rsa->d进行加密，所以有时候直接改动pkey->pkey.rsa->d而加密结果是不会变化的。
  在此过程中编码函数采用了EME-PKCS1——5-ENCOD编码函数，大数与字符串之间的转换函数使用的是OS2IP、I20SP格式转换函数BN_bin2bn和BN_bn2bin。EME-PKCS1_5-ENCODE 函数
输入：字符串 M 、emlen 表示信息编码以后的长度。（注意：信息M 的长度不得大于 emlen-10 个字节）
输出： EM 表示 M 经过编码以后的内容。函数的具体操作步骤是随机产生 emlen-len(M)-2 字节长度的非零字符串PS ,且len（PS）>=8 然后按照下列方式 EM= 02 ││ PS ││ 00 ││ M 的方式把它们连接起来。