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RSA加密解密（无数据大小限制，php、go、java互通实现）

xishizhaohua

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2019-06-25

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RSA加解密中必须考虑到的密钥长度、明文长度和密文长度问题。明文长度需要小于密钥长度，而密文长度则等于密钥长度。因此当加密内容长度大于密钥长度时，有效的RSA加解密就需要对内容进行分段。

这是因为，RSA算法本身要求加密内容也就是明文长度m必须0<m<密钥长度n。如果小于这个长度就需要进行padding，因为如果没有padding，就无法确定解密后内容的真实长度，字符串之类的内容问题还不大，以0作为结束符，但对二进制数据就很难，因为不确定后面的0是内容还是内容结束符。而只要用到padding，那么就要占用实际的明文长度，于是实际明文长度需要减去padding字节长度。我们一般使用的padding标准有NoPPadding、OAEPPadding、PKCS1Padding等，其中PKCS#1建议的padding就占用了11个字节。

这样，对于1024长度的密钥。128字节（1024bits）-减去11字节正好是117字节，但对于RSA加密来讲，padding也是参与加密的，所以，依然按照1024bits去理解，但实际的明文只有117字节了。

所以如果要对任意长度的数据进行加密，就需要将数据分段后进行逐一加密，并将结果进行拼接。同样，解码也需要分段解码，并将结果进行拼接。

Php实现

if (! function_exists('url_safe_base64_encode')) {
    function url_safe_base64_encode ($data) {
        return str_replace(array('+','/', '='),array('-','_', ''), base64_encode($data));
    }
}

if (! function_exists('url_safe_base64_decode')) {
    function url_safe_base64_decode ($data) {
        $base_64 = str_replace(array('-','_'),array('+','/'), $data);
        return base64_decode($base_64);
    }
}

class XRsa
{
    const CHAR_SET = "UTF-8";
    const BASE_64_FORMAT = "UrlSafeNoPadding";
    const RSA_ALGORITHM_KEY_TYPE = OPENSSL_KEYTYPE_RSA;
    const RSA_ALGORITHM_SIGN = OPENSSL_ALGO_SHA256;

    protected $public_key;
    protected $private_key;
    protected $key_len;

    public function __construct($pub_key, $pri_key = null)
    {
        $this->public_key = $pub_key;
        $this->private_key = $pri_key;

        $pub_id = openssl_get_publickey($this->public_key);
        $this->key_len = openssl_pkey_get_details($pub_id)['bits'];
    }

    /*
     * 创建密钥对
     */
    public static function createKeys($key_size = 2048)
    {
        $config = array(
            "private_key_bits" => $key_size,
            "private_key_type" => self::RSA_ALGORITHM_KEY_TYPE,
        );
        $res = openssl_pkey_new($config);
        openssl_pkey_export($res, $private_key);
        $public_key_detail = openssl_pkey_get_details($res);
        $public_key = $public_key_detail["key"];

        return [
            "public_key" => $public_key,
            "private_key" => $private_key,
        ];
    }

    /*
     * 公钥加密
     */
    public function publicEncrypt($data)
    {
        $encrypted = '';
        $part_len = $this->key_len / 8 - 11;
        $parts = str_split($data, $part_len);

        foreach ($parts as $part) {
            $encrypted_temp = '';
            openssl_public_encrypt($part, $encrypted_temp, $this->public_key);
            $encrypted .= $encrypted_temp;
        }

        return url_safe_base64_encode($encrypted);
    }

    /*
     * 私钥解密
     */
    public function privateDecrypt($encrypted)
    {
        $decrypted = "";
        $part_len = $this->key_len / 8;
        $base64_decoded = url_safe_base64_decode($encrypted);
        $parts = str_split($base64_decoded, $part_len);

        foreach ($parts as $part) {
            $decrypted_temp = '';
            openssl_private_decrypt($part, $decrypted_temp,$this->private_key);
            $decrypted .= $decrypted_temp;
        }
        return $decrypted;
    }

    /*
     * 私钥加密
     */
    public function privateEncrypt($data)
    {
        $encrypted = '';
        $part_len = $this->key_len / 8 - 11;
        $parts = str_split($data, $part_len);

        foreach ($parts as $part) {
            $encrypted_temp = '';
            openssl_private_encrypt($part, $encrypted_temp, $this->private_key);
            $encrypted .= $encrypted_temp;
        }

        return url_safe_base64_encode($encrypted);
    }

    /*
     * 公钥解密
     */
    public function publicDecrypt($encrypted)
    {
        $decrypted = "";
        $part_len = $this->key_len / 8;
        $base64_decoded = url_safe_base64_decode($encrypted);
        $parts = str_split($base64_decoded, $part_len);

        foreach ($parts as $part) {
            $decrypted_temp = '';
            openssl_public_decrypt($part, $decrypted_temp,$this->public_key);
            $decrypted .= $decrypted_temp;
        }
        return $decrypted;
    }

    /*
     * 数据加签
     */
    public function sign($data)
    {
        openssl_sign($data, $sign, $this->private_key, self::RSA_ALGORITHM_SIGN);

        return url_safe_base64_encode($sign);
    }

    /*
     * 数据签名验证
     */
    public function verify($data, $sign)
    {
        $pub_id = openssl_get_publickey($this->public_key);
        $res = openssl_verify($data, url_safe_base64_decode($sign), $pub_id, self::RSA_ALGORITHM_SIGN);

        return $res;
    }
}

Go实现

package xrsa

import (
    "encoding/pem"
    "encoding/base64"
    "crypto/x509"
    "crypto/rsa"
    "crypto/rand"
    "errors"
    "crypto"
    "io"
    "bytes"
    "encoding/asn1"
)

const (
    CHAR_SET = "UTF-8"
    BASE_64_FORMAT = "UrlSafeNoPadding"
    RSA_ALGORITHM_KEY_TYPE = "PKCS8"
    RSA_ALGORITHM_SIGN = crypto.SHA256
)

type XRsa struct {
    publicKey *rsa.PublicKey
    privateKey *rsa.PrivateKey
}

// 生成密钥对
func CreateKeys(publicKeyWriter, privateKeyWriter io.Writer, keyLength int) error {
    // 生成私钥文件
    privateKey, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, keyLength)
    if err != nil {
        return err
    }
    derStream := MarshalPKCS8PrivateKey(privateKey)
    block := &pem.Block{
        Type:  "PRIVATE KEY",
        Bytes: derStream,
    }
    err = pem.Encode(privateKeyWriter, block)
    if err != nil {
        return err
    }

    // 生成公钥文件
    publicKey := &privateKey.PublicKey
    derPkix, err := x509.MarshalPKIXPublicKey(publicKey)
    if err != nil {
        return err
    }
    block = &pem.Block{
        Type:  "PUBLIC KEY",
        Bytes: derPkix,
    }
    err = pem.Encode(publicKeyWriter, block)
    if err != nil {
        return err
    }

    return nil
}

func NewXRsa(publicKey []byte, privateKey []byte) (*XRsa, error) {
    block, _ := pem.Decode(publicKey)
    if block == nil {
        return nil, errors.New("public key error")
    }
    pubInterface, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    pub := pubInterface.(*rsa.PublicKey)

    block, _ = pem.Decode(privateKey)
    if block == nil {
        return nil, errors.New("private key error!")
    }
    priv, err := x509.ParsePKCS8PrivateKey(block.Bytes)
    if err != nil {
        return nil, err
    }

    pri, ok := priv.(*rsa.PrivateKey)
    if ok {
        return &XRsa {
            publicKey: pub,
            privateKey: pri,
        }, nil
    } else {
        return nil, errors.New("private key not supported")
    }
}

// 公钥加密
func (r *XRsa) PublicEncrypt(data string) (string, error) {
    partLen := r.publicKey.N.BitLen() / 8 - 11
    chunks := split([]byte(data), partLen)

    buffer := bytes.NewBufferString("")
    for _, chunk := range chunks {
        bytes, err := rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, r.publicKey, chunk)
        if err != nil {
            return "", err
        }
        buffer.Write(bytes)
    }

    return base64.RawURLEncoding.EncodeToString(buffer.Bytes()), nil
}

// 私钥解密
func (r *XRsa) PrivateDecrypt(encrypted string) (string, error) {
    partLen := r.publicKey.N.BitLen() / 8
    raw, err := base64.RawURLEncoding.DecodeString(encrypted)
    chunks := split([]byte(raw), partLen)

    buffer := bytes.NewBufferString("")
    for _, chunk := range chunks {
        decrypted, err := rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, r.privateKey, chunk)
        if err != nil {
            return "", err
        }
        buffer.Write(decrypted)
    }

    return buffer.String(), err
}

// 数据加签
func (r *XRsa) Sign(data string) (string, error) {
    h := RSA_ALGORITHM_SIGN.New()
    h.Write([]byte(data))
    hashed := h.Sum(nil)

    sign, err := rsa.SignPKCS1v15(rand.Reader, r.privateKey, RSA_ALGORITHM_SIGN, hashed)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    return base64.RawURLEncoding.EncodeToString(sign), err
}

// 数据验签
func (r *XRsa) Verify(data string, sign string) error {
    h := RSA_ALGORITHM_SIGN.New()
    h.Write([]byte(data))
    hashed := h.Sum(nil)

    decodedSign, err := base64.RawURLEncoding.DecodeString(sign)
    if err != nil {
        return err
    }

    return rsa.VerifyPKCS1v15(r.publicKey, RSA_ALGORITHM_SIGN, hashed, decodedSign)
}

func MarshalPKCS8PrivateKey(key *rsa.PrivateKey) []byte {
    info := struct {
        Version             int
        PrivateKeyAlgorithm []asn1.ObjectIdentifier
        PrivateKey          []byte
    }{}
    info.Version = 0
    info.PrivateKeyAlgorithm = make([]asn1.ObjectIdentifier, 1)
    info.PrivateKeyAlgorithm[0] = asn1.ObjectIdentifier{1, 2, 840, 113549, 1, 1, 1}
    info.PrivateKey = x509.MarshalPKCS1PrivateKey(key)

    k, _ := asn1.Marshal(info)
    return k
}

func split(buf []byte, lim int) [][]byte {
    var chunk []byte
    chunks := make([][]byte, 0, len(buf)/lim+1)
    for len(buf) >= lim {
        chunk, buf = buf[:lim], buf[lim:]
        chunks = append(chunks, chunk)
    }
    if len(buf) > 0 {
        chunks = append(chunks, buf[:len(buf)])
    }
    return chunks
}

Java实现

package com.inspii;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.apache.commons.io.IOUtils;

import javax.crypto.Cipher;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.security.*;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class XRsa {
    public static final String CHARSET = "UTF-8";
    public static final String RSA_ALGORITHM = "RSA";
    public static final String RSA_ALGORITHM_SIGN = "SHA256WithRSA";

    private RSAPublicKey publicKey;
    private RSAPrivateKey privateKey;

    public XRsa(String publicKey, String privateKey)
    {
        try {
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA_ALGORITHM);

            //通过X509编码的Key指令获得公钥对象
            X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(Base64.decodeBase64(publicKey));
            this.publicKey = (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
            //通过PKCS#8编码的Key指令获得私钥对象
            PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(Base64.decodeBase64(privateKey));
            this.privateKey = (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("不支持的密钥", e);
        }
    }

    public static Map<String, String> createKeys(int keySize){
        //为RSA算法创建一个KeyPairGenerator对象
        KeyPairGenerator kpg;
        try{
            kpg = KeyPairGenerator.getInstance(RSA_ALGORITHM);
        }catch(NoSuchAlgorithmException e){
            throw new IllegalArgumentException("No such algorithm-->[" + RSA_ALGORITHM + "]");
        }

        //初始化KeyPairGenerator对象,不要被initialize()源码表面上欺骗,其实这里声明的size是生效的
        kpg.initialize(keySize);
        //生成密匙对
        KeyPair keyPair = kpg.generateKeyPair();
        //得到公钥
        Key publicKey = keyPair.getPublic();
        String publicKeyStr = Base64.encodeBase64URLSafeString(publicKey.getEncoded());
        //得到私钥
        Key privateKey = keyPair.getPrivate();
        String privateKeyStr = Base64.encodeBase64URLSafeString(privateKey.getEncoded());
        Map<String, String> keyPairMap = new HashMap<String, String>();
        keyPairMap.put("publicKey", publicKeyStr);
        keyPairMap.put("privateKey", privateKeyStr);

        return keyPairMap;
    }

    public String publicEncrypt(String data){
        try{
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
            return Base64.encodeBase64URLSafeString(rsaSplitCodec(cipher, Cipher.ENCRYPT_MODE, data.getBytes(CHARSET), publicKey.getModulus().bitLength()));
        }catch(Exception e){
            throw new RuntimeException("加密字符串[" + data + "]时遇到异常", e);
        }
    }

    public String privateDecrypt(String data){
        try{
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM);
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
            return new String(rsaSplitCodec(cipher, Cipher.DECRYPT_MODE, Base64.decodeBase64(data), publicKey.getModulus().bitLength()), CHARSET);
        }catch(Exception e){
            throw new RuntimeException("解密字符串[" + data + "]时遇到异常", e);
        }
    }

    public String privateEncrypt(String data){
        try{
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey);
            return Base64.encodeBase64URLSafeString(rsaSplitCodec(cipher, Cipher.ENCRYPT_MODE, data.getBytes(CHARSET), publicKey.getModulus().bitLength()));
        }catch(Exception e){
            throw new RuntimeException("加密字符串[" + data + "]时遇到异常", e);
        }
    }

    public String publicDecrypt(String data){
        try{
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM);
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicKey);
            return new String(rsaSplitCodec(cipher, Cipher.DECRYPT_MODE, Base64.decodeBase64(data), publicKey.getModulus().bitLength()), CHARSET);
        }catch(Exception e){
            throw new RuntimeException("解密字符串[" + data + "]时遇到异常", e);
        }
    }

    public String sign(String data){
        try{
            //sign
            Signature signature = Signature.getInstance(RSA_ALGORITHM_SIGN);
            signature.initSign(privateKey);
            signature.update(data.getBytes(CHARSET));
            return Base64.encodeBase64URLSafeString(signature.sign());
        }catch(Exception e){
            throw new RuntimeException("签名字符串[" + data + "]时遇到异常", e);
        }
    }

    public boolean verify(String data, String sign){
        try{
            Signature signature = Signature.getInstance(RSA_ALGORITHM_SIGN);
            signature.initVerify(publicKey);
            signature.update(data.getBytes(CHARSET));
            return signature.verify(Base64.decodeBase64(sign));
        }catch(Exception e){
            throw new RuntimeException("验签字符串[" + data + "]时遇到异常", e);
        }
    }

    private static byte[] rsaSplitCodec(Cipher cipher, int opmode, byte[] datas, int keySize){
        int maxBlock = 0;
        if(opmode == Cipher.DECRYPT_MODE){
            maxBlock = keySize / 8;
        }else{
            maxBlock = keySize / 8 - 11;
        }
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
        int offSet = 0;
        byte[] buff;
        int i = 0;
        try{
            while(datas.length > offSet){
                if(datas.length-offSet > maxBlock){
                    buff = cipher.doFinal(datas, offSet, maxBlock);
                }else{
                    buff = cipher.doFinal(datas, offSet, datas.length-offSet);
                }
                out.write(buff, 0, buff.length);
                i++;
                offSet = i * maxBlock;
            }
        }catch(Exception e){
            throw new RuntimeException("加解密阀值为["+maxBlock+"]的数据时发生异常", e);
        }
        byte[] resultDatas = out.toByteArray();
        IOUtils.closeQuietly(out);
        return resultDatas;
    }
}

参考

github地址： https://github.com/liamylian/...

rsa php解密 php加密 php

xishizhaohua

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风吹草动 2020-03-26

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ssh-rsa ……………………复制公钥的内容，粘贴到github。The authenticity of host ‘github.com ‘ can‘t be established.Are you sure you want to continue

BraveWangDev 2020-03-08

RSA加密算法

周五在上c语言课的时候，有幸接触了著名的rsa加密算法。rsa算法作为目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击，已被ISO推荐为公钥数据加密标准。回寝室后我感觉这种算法很有趣并且以我们目前的学习进度可以进行编写，便进行了尝试

rein0 2020-01-29

支付宝接口

tab=info. '. '

cindycinderella 2020-01-14

Python使用rsa模块实现非对称加密与解密

RSA加密算法是一种非对称加密算法 是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。加密密钥PK是公开信息，而解密密钥SK是需要保密的。RSA密钥至少为500位长，一般推荐使用1024位。RSA密钥长度随着保密级别提高，增加很快。由于RSA的特

magicandy 2020-01-02

Linux系统ssh远程免密登录

　　在Linux运行过程中，有些特殊情况需要让不同Linux主机之间进行SSH免密登录，直观来看是免密登录，确切的说是通过秘钥验证登录。私钥用来解密，放置在A主机本地，公钥用来加密，放置在远端B主机。在A主机执行命令ssh-keygen -b 1024 -

mmyCSDN 2020-01-06

使用ssh-keygen设置ssh无密码登录

也知道这个东西，大家都会，就当是谁忘了的时候，做个提醒的吧。。。ssh 是一个专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。默认状态下ssh链接是需要密码认证的，可以通过添加系统认证的修改，修改后系统间切换可以避免密码输入和ssh认证。以下将创建过程简单

ConquerALL 2013-06-08

python使用rsa非对称加密

# a. lemon_pub为PublicKey对象, lemon_priv为PrivateKey对象。# b. 512为秘钥的位数, 可以自定义指定, 例如: 128、256、512、1024、2048等。cryto_info = rsa.encrypt

taiyangshenniao 2019-12-26

浅析DES、AES、RSA、MD5加密算法及其应用场景

对称加密算法DES 算法：一种典型的块加密方法，将固定长度的明文通过一系列复杂的操作变成同样长度的密文，块的长度为64位。同时，DES 使用的密钥来自定义变换过程，因此算法认为只有持有加密所用的密钥的用户才能解密密文。DES 的密钥表面上是64位的，实际有

seekerhit 2019-12-24
xishizhaohua

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