RSA加密在VS.NET的使用

  上篇介绍了MD5和SHA1在VS.NET中的用法（http://www.cnblogs.com/lizhiwen/archive/2007/09/04/881763.html

），这次来介绍一下RSA加密在VS.NET的使用。首先简单介绍下RSA:

也就是利用公共密钥和私用密钥（public key and private key）进行加密解密，属于可逆操作。由Rivest、Shamir和Adlernan三人所研究发明的。它利用两个很大的质数相乘所产生的乘积来加密。这两个质数无论哪一个先与原文件编码相乘，对文件加密，均可由另一个质数再相乘来解密。但要用一个质数来求出另一个质数，则是十分困难的。因此将这一对质数称为密钥对(Key Pair)。在加密应用时，某个用户总是将一个密钥公开，让需发信的人员将信息用其公共密钥加密后发给该用户，而一旦信息加密后，只有用该用户一个人知道的私用密钥才能解密。具有数字凭证身份的人员的公共密钥可在网上查到，亦可在请对方发信息时主动将公共密钥传给对方，这样保证在Internet上传输信息的保密和安全。

下面是具体使用方法：

 1 /**//// <summary>
 2    /// 生成公钥和私钥信息
 3    /// </summary>
 4    public void ExportKeyXml()
 5    {
 6        //ExportParameters和ToXmlString选true时表示公钥和私钥信息同时导出，选false则只导出公钥信息
 7        System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider rsa = new System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider();
 8       
 9        System.IO.StreamWriter swPublic = new System.IO.StreamWriter(@"F:\Study\myProject\test2005\PublicKeyXml.xml");
10        swPublic.Write(rsa.ToXmlString(false));
11        swPublic.Close();
12
13        System.IO.StreamWriter swPrivate = new System.IO.StreamWriter(@"F:\Study\myProject\test2005\PrivateKeyXml.xml");
14        swPrivate.Write(rsa.ToXmlString(true));
15        swPrivate.Close();
16    }
17
18    /**//// <summary>
19    /// 加密数据
20    /// </summary>
21    /// <param name="encryptData">需要加密的明文</param>
22    /// <returns>加密后的十六进制字符串，带横杠</returns>
23    public string EncryptData(string encryptData)
24    {
25        //我的xp系统加密数据只支持最长117字节，如果超过了，将会报错，可以采用分段加密
26        if(encryptData.Length > 117)
27            return "";
28
29        System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider rsa = new System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider();
30        //获取公钥信息
31        System.IO.StreamReader sr = new System.IO.StreamReader(@"F:\Study\myProject\test2005\PublicKeyXml.xml");
32
33        rsa.FromXmlString(sr.ReadToEnd());
34        sr.Close();
35        //加密
36        byte[] bytResult = rsa.Encrypt(System.Text.Encoding.Default.GetBytes(encryptData), false);
37        return BitConverter.ToString(bytResult);
38    }
39
40    /**//// <summary>
41    /// 解密数据
42    /// </summary>
43    /// <param name="decryptData">加密十六进制字符串，带横杠</param>
44    /// <returns>解密明文</returns>
45    public string DecryptData(string decryptData)
46    {
47        System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider rsa = new System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider();
48        //获取私钥钥信息
49        System.IO.StreamReader sr = new System.IO.StreamReader(@"F:\Study\myProject\test2005\PrivateKeyXml.xml");
50
51        rsa.FromXmlString(sr.ReadToEnd());
52        sr.Close();
53        //解密，因为我的加密数据转换成十六进制字符串时没有去掉"-"，所以这里直接通过split('-')来分数组
54        //不知道还有没有更好的办法处理，比如隔两位取一次等
55        string[] strKey = decryptData.Split('-');
56        byte[] bytKey = new byte[128];
57        for (int i = 0; i < strKey.Length; i++)
58        {
59            bytKey[i] = Convert.ToByte(strKey[i], 16);
60        }
61        byte[] bytDecryptResult = rsa.Decrypt(bytKey, false);
62        return System.Text.Encoding.Default.GetString(bytDecryptResult);
63    }

这里有几个需要注意的地方：

１．当导出密钥信息到文件中时, ToXmlString的参数--true表示公钥和私钥信息，false只导出公钥信息

２．加密的数据长度是有限制的，根据具体环境而有所不同

下表说明了 Microsoft Windows 的不同版本所支持的填充，以及操作系统和填充的不同组合所允许的 rgb 的最大长度。

填充	支持的操作系统	rgb 参数的最大长度
OAEP 填充（PKCS#1 2 版）	Microsoft Windows XP 或更高版本。	模块大小 -2 -2*hLen，其中 hLen 为哈希代码的大小。
直接加密（PKCS#1 1.5 版）	安装了高位加密包的 Microsoft Windows 2000 或更高版本。	模块大小 - 11（11 个字节是可能的最小填充值。）
不支持直接加密和 OAEP 填充	未安装高位加密包的 Windows 98、Microsoft Windows Millennium 或 Windows 2000（或更高版本）。	对称密钥允许的最大大小。

 

３．加解密信息必须成对使用

 

上面的这几个方法，可以用在配置文件上。比如，配置文件里有密码等敏感信息，那么你可以先把密码加密，然后写在配置文件中。使用的时候再到程序里进行解密。有个问题，偶没想明白，私钥信息是个文件，放在哪才安全呢，磁盘上？程序里？数据库？

Rsa还有一种用法，如下。这种方法具体用在什么场合，恕偶愚钝，还没想到，难不成在项目的各个模块之间运行时传递？

 1/**//// <summary>
 2    /// 这里我用到了三个RSACryptoServiceProvider对象，目的就是为了演示RSAParameters结构的作用
 3    /// </summary>
 4    public void OtherMethod()
 5    {
 6        System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider rsa = new System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider();
 7        //导出公钥信息
 8        System.Security.Cryptography.RSAParameters paramPublice = rsa.ExportParameters(false);
 9        //导出私钥信息
10        System.Security.Cryptography.RSAParameters paramPrivate = rsa.ExportParameters(true);
11
12        //加密
13        System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider rsaEncrypt = new System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider();
14        rsaEncrypt.ImportParameters(paramPublice);
15        byte[] bytResult = rsaEncrypt.Encrypt(System.Text.Encoding.Default.GetBytes(this.TextBox1.Text), false);
16        this.TextBox2.Text = BitConverter.ToString(bytResult);
17
18        //解密
19        System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider rsaDecrypt = new System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider();
20        rsaDecrypt.ImportParameters(paramPrivate);
21        byte[] bytDecryptResult = rsaDecrypt.Decrypt(bytResult, false);
22        this.TextBox4.Text = System.Text.Encoding.Default.GetString(bytDecryptResult);
23    }
24