1)RSA_PKCS1_PADDING 填充模式,最常用的模式
要求:输入 必须 比 RSA 钥模长(modulus) 短至少11个字节, 也就是 RSA_size(rsa) – 11 如果输入的明文过长,必须切割, 然后填充 输出 和modulus一样长根据这个要求,对于512bit的密钥, block length = 512/8 – 11 = 53 字节2) RSA_PKCS1_OAEP_PADDING RSA_size(rsa) – 41 3)for RSA_NO_PADDING 不填充RSA_size(rsa)一般来说, 我们只用RSA来加密重要的数据,比如AES的key, 128bits = 16加密的输出,总是等于key length对同样的数据,用同样的key进行RSA加密, 每次的输出都会不一样; 但是这些加密的结果都能正确的解密—————预备知识I2OSP – Integer-to-Octet-String primitive 大整数转换成字节串I2OSP (x, xLen)输入: x 待转换的非负整数 xLen 结果字节串的可能长度————加密原理 RSAEP ((n, e), m)输入: (n,e) RSA公钥m 值为0到n-1 之间一个大整数,代表消息输出: c 值为0到n-1之间的一个大整数,代表密文假定: RSA公钥(n,e)是有效的步骤:1. 如果m不满足 0 2. 让 c = m^e % n (m的e次幂 除以n ,余数为c)3. 输出 c解密原理 RSADP (K, c)输入: K RSA私钥,K由下面形式: 一对(n,d)一个五元组(p, q, dP, dQ, qInv) 一个可能为空的三元序列(ri, di, ti), i=3,...,uc 密文输出: m 明文步骤:1. 如果密文c不满足 0 < c < n-1, 输出 'ciphertext repersentative out of range'2. 按照如下方法计算m:a. 如果使用私钥K的第一种形式(n, d), 就让 m = c^d % n (c的d次幂,除以n,余数为m)b. 如果使用私钥K的第二种像是(p,q, dP, dQ, qInv)和(ri, di, ti),------------------------------加密 RSAES-PKCS1-V1_5-ENCRYPT ((n, e), M)输入: (n, e) 接收者的公开钥匙, k表示n所占用的字节长度 M 要加密的消息, mLen表示消息的长度 mLen ≤ k – 11输出: C 密文, 占用字节数 也为 k步骤:1.长度检查, 如果 mLen > k-11, 输出 “message too long”2. EME-PKCS1-v1_5 编码a) 生成一个 伪随机非零串PS , 长度为 k – mLen – 3, 所以至少为8, 因为 k-mLen>11b) 将PS, M,以及其他填充串 一起编码为 EM, 长度为 k, 即:EM = 0×00 || 0×02 || PS || 0×00 || M 3.RSA 加密a)将EM转换成一个大证书mm = OS2IP(EM)b)对公钥(n,e) 和 大整数 m, 使用RSAEP加密原理,产生一个整数密文cc = RSAEP((n,e0, m)c)将整数c转换成长度为k的密文串C = I2OSP(c, k)4.输出密文C—————-解密 RSAES-PKCS1-V1_5-DECRYPT (K, C)输入: K 接收者的私钥 C 已经加密过的密文串,长度为k (与RSA modulus n的长度一样)输出: M 消息明文, 长度至多为 k-11步骤:1. 长度检查:如果密文C的长度不为k字节(或者 如果 k<11), 输出“decryption error"2. RSA解密a. 转换密文C为一个大整数cc = OS2IP(C)b. 对RSA私钥(n,d)和密文整数c 实施解密, 产生一个 大整数mm = RSADP((n,d), c)如果RSADP输出'ciphertext representative out of range'(意味c>=n), 就输出’decryption error”c. 转换 m 为长度为k的EM串 EM = I2OSP(m, k)3. EME-PKCS1-v1_5 解码:将EM分为 非零的PS串 和 消息 M EM = 0×00 || 0×02 || PS || 0×00 || M如果EM不是上面给出的格式,或者PS的长度小于8个字节, 那么就输出’decryption error’5. 输出明文消息M——————–签名 RSASSA-PSS-SIGN (K, M)输入 K 签名者的RSA私钥 M 代签名的消息,一个字节串输出 S 签名,长度为k的字节串,k是RSA modulus n的字节长度步骤:1. EMSA-PSS encoding: 对消息M实施EMSA-PSS编码操作,产生一个长度为 [(modBits -1)/8]的编码消息EM。 整数 OS2IP(EM)的位长最多是 modBits-1, modBits是RSA modulus n的位长度EM = EMSA-PSS-ENCODE (M, modBits – 1) 注意:如果modBits-1 能被8整除,EM的字节长比k小1;否则EM字节长为k2. RSA签名:a. 将编码后的消息 EM 转换成一个大整数mm = OS2IP(EM)b. 对私钥K和消息m 实施 RSASP1 签名,产生一个 大整数s表示的签名 s = RSASP1 (K, m)c. 把大整数s转换成 长度为k的字串签名SS = I2OSP(s, k)3.输出签名S———–验证签名 RSASSA-PSS-VERIFY ((n, e), M, S)输入: (n,e) 签名者的公钥M 签名者 发来的消息,一个字串 S 待验证的签名, 一个长度为k的字串。k是RSA Modulus n的长度输出: ’valid signature’ 或者 ‘invalid signature’步骤:1. 长度检查: 如果签名S的长度不是k, 输出’invalid signature’2. RSA验证a) 将签名S转换成一个大整数ss = OS2IP (S)b) 对公钥 (n,e) 和 s 实施 RSAVP1 验证, 产生一个 大整数mm = RSAVP1 ((n, e), s)c) 将m 转换成编码的消息EM,长度 emLen = [ (modBits -1)/8 ] 字节。 modBits是RSA modulus n的位长 EM = I2OSP (m, emLen)注意: 如果 modBits-1可以被8整除,那么emLen = k-1,否则 emLen = k3. EMSA-PSS验证: 对消息M和编码的EM实施一个 EMSA-PSS验证操作,决定他们是否一致:Result = EMSA-PSS-VERIFY (M, EM, modBits – 1) 4. 如果Result = “consistent“,那么输出 ”valid signature”否则, 输出 ”invalid signature”———–签名,还可以使用 EMSA-PKCS1-v1_5 encoding编码方法 来产生 EM:EM = EMSA-PKCS1-V1_5-ENCODE (M, k)验证签名是,使用 EMSA-PKCS1-v1_5对 M产生第2个编码消息EM’ EM’ = EMSA-PKCS1-V1_5-ENCODE (M, k) .然后比较 EM和EM’ 是否相同———————RSA的加密机制有两种方案一个是RSAES-OAEP,另一个RSAES-PKCS1-v1_5。PKCS#1推荐在新的应用中使用RSAES- OAEP,保留RSAES-PKCS#1-v1_5跟老的应用兼容。它们两的区别仅仅在于加密前编码的方式不同。而加密前的编码是为了提供了抵抗各种活动的敌对攻击的安全机制。PKCS#1的签名机制也有种方案:RSASSA-PSS和RSASSA-PKCS1-v1_5。同样,推荐RSASSA-PSS用于新的应用而RSASSA-PKCS1-v1_5用于兼容老的应用。——————–RSAES-OAEP-ENCRYPT ((n, e), M, L)选项: Hash 散列函数(hLen 表示 散列函数的输出的字节串的长度) MGF 掩码生成函数输入: (n,e) 接收者的RSA公钥(k表示RSA modulus n的字节长度) M 待加密的消息,一个长度为mLen的字节串 mLen <= k - 2 hLen -2L 同消息关联的可选的标签,如果不提供L,就采用空串输出: C 密文,字节长度为k步骤:1.长度检查a. 如果L的长度超过 hash函数的输入限制(对于SHA-1, 是2^61 -1),输出 label too longb. mLen > k – 2hLen -2, 输出 message too long2. EME-OAEP编码