前言
RSA加密演算法是一種非對稱加密演算法，簡單來說，就是加密時使用一個鑰匙，解密時使用另一個鑰匙，
因為加密的鑰匙是公開的，所又稱公鑰，解密的鑰匙是不公開的，所以稱為私鑰，
密鑰
關于RSA加密有很多文章，但幾乎都只介紹了RSACryptoServiceProvider類的使用方法，如果只是走走看看，是沒問題的，但真的想使用時，就會發現，你沒有密鑰字串，，，
下面我們從獲取密鑰字串開始逐步學習加密，
密鑰字串
每個安裝過VisualStudio的電腦都可以找到一個檔案—makecert.exe，
我電腦的makecert.exe地址：C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\Bin\makecert.exe
makecert.exe是用來生成證書的程式，我們可以借用該程式來獲取密鑰字串，
撰寫生成證書的CreateCertWithPrivateKey函式，代碼如下：
public static bool CreateCertWithPrivateKey(string subjectName, string makecertPath)
{
subjectName = "CN=" + subjectName;
string param = " -pe -ss my -n \"" + subjectName + "\" ";
try
{
Process p = Process.Start(makecertPath, param);
p.WaitForExit();
p.Close();
}
catch (Exception e)
{
return false;
}
return true;
}
呼叫證書生成函式，代碼如下：
string keyName = "Kiba518.Licence";//證書的KEY var ret = DataCertificate.CreateCertWithPrivateKey(keyName, @"C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\Bin\makecert.exe");
剛剛生成的證書還存盤在WINDOWS的證書存盤區，現在我們通過證書的Key在證書存盤區查找到證書，并將其到出（匯出時需要指定密碼），匯出函式代碼如下：
public static bool ExportToPfxFile(string subjectName, string pfxFileName,
string password, bool isDelFromStore)
{
subjectName = "CN=" + subjectName;
X509Store store = new X509Store(StoreName.My, StoreLocation.CurrentUser);
store.Open(OpenFlags.ReadWrite);
X509Certificate2Collection storecollection = (X509Certificate2Collection)store.Certificates;
foreach (X509Certificate2 x509 in storecollection)
{
if (x509.Subject == subjectName)
{
byte[] pfxByte = x509.Export(X509ContentType.Pfx, password);
using (FileStream fileStream = new FileStream(pfxFileName, FileMode.Create))
{
// Write the data to the file, byte by byte.
for (int i = 0; i < pfxByte.Length; i++)
fileStream.WriteByte(pfxByte[i]);
// Set the stream position to the beginning of the file.
fileStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
// Read and verify the data.
for (int i = 0; i < fileStream.Length; i++)
{
if (pfxByte[i] != fileStream.ReadByte())
{
fileStream.Close();
return false;
}
}
fileStream.Close();
}
if (isDelFromStore == true)
store.Remove(x509);
}
}
store.Close();
store = null;
storecollection = null;
return true;
}
呼叫匯出函式，代碼如下：
DataCertificate.ExportToPfxFile(keyName, "Kiba518.pfx", "123456", true);
運行完匯出函式后，我們打開Debug檔案夾，可以看到證書已經被成功匯出了，如下圖：
證書匯出后，我們就可以通過讀取證書的資訊，來獲取到公鑰和私鑰了，
X509Certificate2 x509 = X509Certificate2("Kiba518.pfx", "123456", X509KeyStorageFlags.Exportable);
string publickey = x509.PublicKey.Key.ToXmlString(false);//公鑰獲取
string privatekey = x509.PrivateKey.ToXmlString(true);//私鑰獲取
公鑰私鑰如下圖所示：
加密解密
得到密鑰字串后，我們創建RSA的加密解密函式，代碼如下：
//加密
public static string RSADecrypt(string xmlPrivateKey, string enptStr)
{
RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();
provider.FromXmlString(xmlPrivateKey);
byte[] rgb = Convert.FromBase64String(enptStr);
byte[] bytes = provider.Decrypt(rgb, RSAEncryptionPadding.OaepSHA1);
return new UnicodeEncoding().GetString(bytes);
}
//解密
public static string RSAEncrypt(string xmlPublicKey, string enptStr)
{
RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();
provider.FromXmlString(xmlPublicKey);
byte[] bytes = new UnicodeEncoding().GetBytes(enptStr);
return Convert.ToBase64String(provider.Encrypt(bytes, RSAEncryptionPadding.OaepSHA1));
}
然后我們測驗一下加密解密，測驗函式如下，
public static void RsaTest()
{
string myname = "my name is Kiba518!";
Console.WriteLine($"內容：{myname}");
string enStr = RSAEncrypt(publicKey, myname);
Console.WriteLine($"加密字串：{enStr}");
string deStr = RSADecrypt(privateKey, enStr);
Console.WriteLine($"解密字串：{enStr}");
}
運行結果，加密解密成功，如下圖所示：
長字符分段加密
Rsa加密有位元組數限制，即待加密的字串太長，系統就會拋出例外：【System.Security.Cryptography.CryptographicException:“不正確的長度】
Rsa加密具體限制內容如下：
待加密的位元組數不能超過密鑰的長度值除以 8 再減去 11（即：RSACryptoServiceProvider.KeySize / 8 - 11），而加密后得到密文的位元組數，正好是密鑰的長度值除以 8（即：RSACryptoServiceProvider.KeySize / 8），
分段加密
為解決長字符加密的例外，我們采取分段加密的方法進行字串加密，代碼如下：
//加密
public static String SubRSAEncrypt(string xmlPublicKey, string enptStr)
{
RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();
provider.FromXmlString(xmlPublicKey);
Byte[] bytes = Encoder.GetBytes(enptStr);
int MaxBlockSize = provider.KeySize / 8 - 11; //加密塊最大長度限制
?
if (bytes.Length <= MaxBlockSize)
return Convert.ToBase64String(provider.Encrypt(bytes, false));
?
using (MemoryStream PlaiStream = new MemoryStream(bytes))
using (MemoryStream CrypStream = new MemoryStream())
{
Byte[] Buffer = new Byte[MaxBlockSize];
int BlockSize = PlaiStream.Read(Buffer, 0, MaxBlockSize);
?
while (BlockSize > 0)
{
Byte[] ToEncrypt = new Byte[BlockSize];
Array.Copy(Buffer, 0, ToEncrypt, 0, BlockSize);
?
Byte[] Cryptograph = provider.Encrypt(ToEncrypt, false);
CrypStream.Write(Cryptograph, 0, Cryptograph.Length);
?
BlockSize = PlaiStream.Read(Buffer, 0, MaxBlockSize);
}
?
return Convert.ToBase64String(CrypStream.ToArray(), Base64FormattingOptions.None);
}
}
//解密
public static String SubRSADecrypt(string xmlPublicKey, string enptStr)
{
RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();
provider.FromXmlString(xmlPublicKey);
Byte[] bytes = Convert.FromBase64String(enptStr);
int MaxBlockSize = provider.KeySize / 8; //解密塊最大長度限制
?
if (bytes.Length <= MaxBlockSize)
return Encoder.GetString(provider.Decrypt(bytes, false));
?
using (MemoryStream CrypStream = new MemoryStream(bytes))
using (MemoryStream PlaiStream = new MemoryStream())
{
Byte[] Buffer = new Byte[MaxBlockSize];
int BlockSize = CrypStream.Read(Buffer, 0, MaxBlockSize);
?
while (BlockSize > 0)
{
Byte[] ToDecrypt = new Byte[BlockSize];
Array.Copy(Buffer, 0, ToDecrypt, 0, BlockSize);
Byte[] Plaintext = provider.Decrypt(ToDecrypt, false);
PlaiStream.Write(Plaintext, 0, Plaintext.Length);
BlockSize = CrypStream.Read(Buffer, 0, MaxBlockSize);
}
return Encoder.GetString(PlaiStream.ToArray());
}
}
撰寫分段加密測驗函式如下：
public static void SubRsaTest()
{
string myname = "my name is Kiba518!my name is Kiba518!my name is Kiba518!my name is Kiba518!my name is Kiba518!my name is Kiba518!my name is Kiba518!";
Console.WriteLine($"內容：{myname}");
string enStr = SubRSAEncrypt(publicKey, myname);
Console.WriteLine($"加密字串：{enStr}");
string deStr = SubRSADecrypt(privateKey, enStr);
Console.WriteLine($"解密字串：{deStr}");
}
運行結果，加密解密成功，如下圖：
關于證書
文中創建的證書—Kiba518.pfx，就是https所使用的證書，換言之，https的證書就是個Rsa加密解密檔案，
當然正式的可以在互聯網中被各大網站認可的證書，是需要權威機構認證的，這個機構叫做CA，這個機構頒發的證書是.crt后綴名；而我們的pfx后綴名的證書，學名叫做個人資訊交換證書，
其實它們沒有什么區別，就是套的殼子不一樣，crt證書的殼子里多一些屬性，比如認證機構，有效期等等，但兩個證書的核心內容是一樣的，都是Rsa加密解密檔案，
下面我們簡單了解下證書的匯入，
匯入證書
在運行視窗（window+r）輸入mmc打開microsoft管理控制臺，
然后操作檔案 -> 添加/洗掉管理單元，選擇可用的管理單元中的證書點擊添加，
添加完管理單元，在右側控制臺根節點會增加一個證書的根節點，如下圖：
然后，我們展開節點，找到【個人—證書】節點，然后【右鍵—所有任務—匯入】，
然后按向導提示匯入證書，
需要注意的是瀏覽匯入證書的對話框，默認匯入的是crt型別，我們需要點擊下拉選單，選擇人資訊交換選項，如下圖，
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到此Rsa加密解密的基本使用已經介紹完了，
代碼已經傳到Github上了，歡迎大家下載，
Github地址：https://github.com/kiba518/RsaDemo
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