RAS加解密详解

RSA算法是现今使用最广泛的公钥密码算法，也是号称地球上最安全的加密算法。在了解RSA算法之前，先熟悉下几个术语

根据密钥的使用方法，可以将密码分为对称密码和公钥密码

对称密码：加密和解密使用同一种密钥的方式

公钥密码：加密和解密使用不同的密码的方式，因此公钥密码通常也称为非对称密码。

RSA的加密过程可以使用一个通式来表达

也就是说RSA加密是对明文的E次方后除以N后求余数的过程。就这么简单？对，就是这么简单。

从通式可知，只要知道E和N任何人都可以进行RSA加密了，所以说E、N是RSA加密的密钥，也就是说 E和N的组合就是公钥 ，我们用(E,N)来表示公钥

不过E和N不并不是随便什么数都可以的，它们都是经过严格的数学计算得出的，关于E和N拥有什么样的要求及其特性后面会讲到。顺便啰嗦一句E是加密（Encryption）的首字母，N是数字（Number）的首字母

RSA的解密同样可以使用一个通式来表达

也就是说对密文进行D次方后除以N的余数就是明文，这就是RSA解密过程。知道D和N就能进行解密密文了，所以D和N的组合就是私钥

从上述可以看出RSA的加密方式和解密方式是相同的，加密是求“E次方的mod N”;解密是求“D次方的mod N”

此处D是解密（Decryption）的首字母；N是数字（Number）的首字母。

小结下

既然公钥是（E，N），私钥是（D，N）所以密钥对即为（E，D，N）但密钥对是怎样生成的？步骤如下：

准备两个质数p，q。这两个数不能太小，太小则会容易破解，将p乘以q就是N

L 是 p－1 和 q－1的最小公倍数，可用如下表达式表示

E必须满足两个条件：E是一个比1大比L小的数，E和L的***公约数为1

用gcd(X,Y)来表示X，Y的***公约数则E条件如下(gcd释义：greatest common divisor)：

之所以需要E和L的***公约数为1是为了保证一定存在解密时需要使用的数D。现在我们已经求出了E和N也就是说我们已经生成了密钥对中的公钥了。

数D是由数E计算出来的。D、E和L之间必须满足以下关系：

只要D满足上述2个条件，则通过E和N进行加密的密文就可以用D和N进行解密。

简单地说条件2是为了保证密文解密后的数据就是明文。

现在私钥自然也已经生成了，密钥对也就自然生成了。

小结下：

我们用具体的数字来实践下RSA的密钥对对生成，及其加解密对全过程。为方便我们使用较小数字来模拟。

我们准备两个很小对质数，

p ＝ 17

q ＝ 19

N ＝ p ＊ q ＝ 323

L ＝ lcm（p－1， q－1）＝ lcm(16，18） ＝ 144

144为16和18对最小公倍数

求E必须要满足2个条件：1 E L ，gcd（E，L）=1

即1 E 144，gcd（E，144） ＝ 1

E和144互为质数，5显然满足上述2个条件

故E ＝ 5

此时 公钥=(E，N）＝ （5，323）

求D也必须满足2个条件：1 D L，E＊D mod L ＝ 1

即1 D 144，5 ＊ D mod 144 ＝ 1

显然当D＝ 29 时满足上述两个条件

1 29 144

5＊29 mod 144 ＝ 145 mod 144 ＝ 1

此时 私钥＝（D，N）＝（29，323）

准备的明文必须时小于N的数，因为加密或者解密都要mod N其结果必须小于N

假设明文 ＝ 123

解密后的明文为123。

至此RSA的算法原理已经讲解完毕

ios怎么实现RAS加密解密,明文超过116字节怎么办？

可以通过制作自签名的x509证书（由于对安全性要求不高，我们并不需要使用CA认证的证书），再调用x509的相关API来进行加密。接下来记录一下整个流程。

***步，制作自签名的证书

1.最简单快捷的方法，打开Terminal，使用openssl（Mac OS X自带）生成私钥和自签名的x509证书。

openssl req -x509 -out public_key.der -outform der -new -newkey rsa:1024 -keyout private_key.pem -d***s 3650

按照命令行的提示输入内容就行了。

几个说明：

public_key.der是输出的自签名的x509证书，即我们要用的。

private_key.pem是输出的私钥，用来解密的，请妥善保管。

rsa:1024这里的1024是密钥长度，1024是比较安全的，如果需要更安全的话，可以用2048，但是加解密代价也会增加。

-d***s：证书过期时间，一定要加上这个参数，默认的证书过期时间是30天，一般我们不希望证书这么短就过期，所以写上比较合适的天数，例如这里的3650(10年)。

事实上，这一行命令包含了好几个步骤（我研究下面这些步骤的原因是我手头已经由一个private_key.pem私钥了，想直接用这个来生成x509证书，也就是用到了下面的2-3）

1)创建私钥

openssl genrsa -out private_key.pem 1024

2)创建证书请求（按照提示输入信息）

openssl req -new -out cert.csr -key private_key.pem

3)自签署根证书

openssl x509 -req -in cert.csr -out public_key.der -outform der -signkey private_key.pem -d***s 3650

2.验证证书。把public_key.der拖到xcode中，如果文件没有问题的话，那么就可以直接在xcode中打开，看到证书的各种信息。

第二步，使用public_key.der来进行加密。

1.导入Security.framework。

2.把public_key.der放到mainBundle中（一般直接拖到Xcode就行啦）。

3.从public_key.der读取公钥。

4.加密。

下面是参考代码（只能用于加密长度小于等于116字节的内容，适合于对密码进行加密。使用了ARC，不过还是要注意部分资源需要使用CFRealse来释放）

RSA.h

//

// RSA.h

//

#import Foundation/Foundation.h

@interface RSA : NSObject {

SecKeyRef publicKey;

SecCertificateRef certificate;

SecPolicyRef policy;

SecTrustRef trust;

size_t maxPlainLen;

}

- (NSData *) encryptWithdata:(NSData *)content;

- (NSData *) encryptWithString:(NSString *)content;

@end

RSA.m

//

// RSA.m

//

#import "RSA.h"

@implementation RSA

- (id)init {

self = [super init];

NSString *publicKeyPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"public_key"

ofType:@"der"];

if (publicKeyPath == nil) {

NSLog(@"Can not find pub.der");

return nil;

}

NSDate *publicKeyFileContent = [NSData dataWithContentsOfFile:publicKeyPath];

if (publicKeyFileContent == nil) {

NSLog(@"Can not read from pub.der");

return nil;

}

certificate = SecCertificateCreateWithData(kCFAllocatorDef***lt, ( __bridge CFDataRef)publicKeyFileContent);

if (certificate == nil) {

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

return nil;

}

policy = SecPolicyCreateBasicX509();

OSStatus returnCode = SecTrustCreateWithCertificates(certificate, policy, trust);

if (returnCode != 0) {

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

return nil;

}

SecTrustResultType trustResultType;

returnCode = SecTrustevaluate(trust, trustResultType);

if (returnCode != 0) {

NSLog(@"SecTrustevaluate fail. Error Code: %ld", returnCode);

return nil;

}

publicKey = SecTrustCopyPublicKey(trust);

if (publicKey == nil) {

NSLog(@"SecTrustCopyPublicKey fail");

return nil;

}

maxPlainLen = SecKeyGetBlockSize(publicKey) - 12;

return self;

}

- (NSData *) encryptWithdata:(NSData *)content {

size_t plainLen = [content length];

if (plainLen maxPlainLen) {

NSLog(@"content(%ld) is too long, must %ld", plainLen, maxPlainLen);

return nil;

}

void *plain = malloc(plainLen);

[content getBytes:plain

length:plainLen];

size_t cipherLen = 128; // 当前RSA的密钥长度是128字节

void *cipher = malloc(cipherLen);

OSStatus returnCode = SecKeyEncrypt(publicKey, kSecPaddingPKCS1, plain,

plainLen, cipher, cipherLen);

NSData *result = nil;

if (returnCode != 0) {

NSLog(@"SecKeyEncrypt fail. Error Code: %ld", returnCode);

}

else {

result = [NSData dataWithBytes:cipher

length:cipherLen];

}

free(plain);

free(cipher);

return result;

}

- (NSData *) encryptWithString:(NSString *)content {

return [self encryptWithdata:[content dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];

}

- (void)dealloc{

CFRelease(certificate);

CFRelease(trust);

CFRelease(policy);

CFRelease(publicKey);

}

@end

使用方法：

RSA *rsa = [[RSA alloc] init];

if (rsa != nil) {

NSLog(@"%@",[rsa encryptWithString:@"test"]);

}

else {

NSLog(@"init rsa error");

}

C# Ras加密秘钥可以自己随便设吗，对方java做的，给的加密公钥是他们自己随便设置的。

RAS是非对称加密方式，有一个公钥和一个私钥。是一对的，不能随便设置。

RSA公开密钥密码体制。所谓的公开密钥密码体制就是使用不同的加密密钥与解密密钥，是一种“由已知加密密钥推导出解密密钥在计算上是不可行的”密码体制。

在公开密钥密码体制中，加密密钥（即公开密钥）PK是公开信息，而解密密钥（即秘密密钥）SK是需要保密的。加密算法E和解密算法D也都是公开的。虽然解密密钥SK是由公开密钥PK决定的，但却不能根据PK计算出SK。

正是基于这种理论，1978年出现了著名的RSA算法，它通常是先生成一对RSA 密钥，其中之一是保密密钥，由用户保存；另一个为公开密钥，可对外公开，甚至可在网络服务器中注册。为提高保密强度，RSA密钥至少为500位长，一般推荐使用1024位。这就使加密的计算量很大。为减少计算量，在传送信息时，常采用传统加密方法与公开密钥加密方法相结合的方式，即信息采用改进的DES或IDEA对话密钥加密，然后使用RSA密钥加密对话密钥和信息摘要。对方收到信息后，用不同的密钥解密并可核对信息摘要。

RSA算法是***个能同时用于加密和数字签名的算法，也易于理解和操作。RSA是被研究得最广泛的公钥算法，从提出到现今的三十多年里，经历了各种攻击的考验，逐渐为人们接受，截止2017年被普遍认为是***秀的公钥方案之一。

SET(Secure Electronic Transaction)协议中要求CA采用2048bits长的密钥，其他实体使用1024比特的密钥。RSA密钥长度随着保密级别提高，增加很快。下表列出了对同一安全级别所对应的密钥长度。

RAS加密是什么？

RSA是***的非对称加密算法之一。也被称为公钥加密。

RSA是非对称的，也就是用来加密的密钥和用来解密的密钥不是同一个。和DES一样的是，RSA也是分组加密算法，不同的是分组大小可以根据密钥的大小而改变。如果加密的数据不是分组大小的整数倍，则会根据具体的应用方式增加额外的填充位。

ras是什么算法

1978年就出现了这种算法，它是***个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作，也很流行。算法的名字以发明者的名字命名：RonRivest,AdiShamir和LeonardAdleman。但RSA的安全性一直未能得到理论上的证明

RSA的安全性依赖于大数分解。公钥和私钥都是两个大素数（大于100个十进制位）的函数。据猜测，从一个密钥和密文推断出明文的难度等同于分解两个大素数的积。

SA的小指数攻击。有一种提高RSA速度的建议是使公钥e取较小的值，这样会使加密变得易于实现，速度有所提高。但这样作是不安全的，对付办法就是e和d都取较大的值。RSA算法是***个能同时用于加密和数字签名的算法，也易于理解和操作。RSA是被研究得最广泛的公钥算法，从提出到现在已近二十年，经历了各种攻击的考验，逐渐为人们接受，普遍认为是目前***秀的公钥方案之一。RSA的安全性依赖于大数的因子分解，但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价。即RSA的重大缺陷是无法从理论上把握它的保密性能如何，而且密码学界多数人士倾向于因子分解不是NPC问题。

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