RSA密钥——JAVA与C#的区别和联系

PS：好久没写博了，最近在考虑以后的事情，而且手上杂事也比较多，终于得空来写两篇。

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

由于公司同时使用.NET和JAVA，而且各个服务集使用接口来进行通信，因此某些例如清算系统、收银台之类的安全性比较高的系统会使用RSA进行加密。因此会涉及到密钥的转换。所以大概看了下C#的秘钥跟JAVA的密钥区别。

RSA对于程序本身是没有区别的，其格式都是相同的。对于不同的程序来说，存储使用的语法（包装的类）会有所不同。

RSA语法和语法标准有很多，大的类型大概分为ASN.1、PKCS、X.509。

RSA语法介绍

ASN.1、PKCS是最初的，也是最主要的RSA公钥和私钥的语法标准，被RSA Lab所维护。

ASN.1、PKCS#1都定义了公钥和私钥的类型——序列化的数字。为了下一个层次的抽象（适当的包装），现在一般使用的组合是：PKCS#8的私钥，X.509的公钥。

PKCS语法主要用于私钥，其内部标准目前有10种。目前JAVA普遍使用的是PKCS#8，用作私钥格式。

X.509语法主要用于公钥，广泛使用于web浏览器和SLL。

3种语法标准的公私钥可以实现相互转化，其核心为ASN1语法中的整数值（modulus，PublicExponent，privateExponent ），其余的数值都可以经过计算后得出。

.NET使用的是标准的RSA格式，然后将其中的数字base64编码后，生成XML进行存储。

java中使用的是PKCS#8,、X.509的公私钥语法，存储的都是相应的JAVA类自动生成的base64字符串。

由于存储格式的区别，在相互转换、读取的时候，需要理解RSA相关的知识，才能正确使用类来转换。

C#转JAVA

C#中的公私钥使用XML字符串进行存储，读取时直接读入字符串即可。

由于C#使用的是标准的RSA格式，因此JAVA的RSAPublicKeySpec、RSAPrivateKeySpec配置类的核心参数（modulus，PublicExponent，privateExponent ）都可以从对应XML中的节点值（Modulus-modulus 、Exponent-PublicExponent 、D-privateExponent ）base64解码后获取。然后将其传入JAVA配置类中，然后根据配置类生成相应的RSA公私钥。

 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转C#

JAVA中的公私钥使用base64进行存储，解码成字节数组后，首先需要生成相应的配置对象（PKCS#8,、X.509 ），根据配置对象生成RSA公私钥。

私钥

C#使用的是标准的RSA格式，PKCS#1语法中包含了标准RSA格式私钥中的所有整数值。配置对象需要生成PKCS#1语法的RSA对象（RSAPrivateCrtKey），获取对象属性，自行构造私钥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;

         }

     }

公钥

公钥跟私钥生成步骤相同，配置对象生成标准的RSA对象（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;

         }

     }