Openssl 学习—3.RSA

一、介绍

非对称加密，区块加密

RSA是1977年由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的。当时他们三人都在麻省理工学院工作。RSA就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。

RSA算法是一个广泛使用的公钥算法。其密钥包括公钥和私钥。它能用于数字签名、身份认证以及密钥交换。RSA密钥长度一般使用1024位或者更高。

1. openssl中的RSA

具体的简介参考：http://zh.wikipedia.org/wiki/RSA加密演算法(!重要)

主要用到三个参数：n,e,d。其中公钥（n,e），私钥（n,d）（有关私钥的操作中用到e，所以可理解为私钥：n,e,d）

RSA实现源码在crypto/rsa目录下。

2. RSA的有关数据结构 

struct rsa_st 
{ 
/* 其他 */ 
const RSA_METHOD *meth; 
ENGINE *engine; 
BIGNUM *n;                //参数n 
BIGNUM *e;                //参数e 
BIGNUM *d;                //参数d 
BIGNUM *p; 
BIGNUM *q; 
BIGNUM *dmp1; 
BIGNUM *dmq1; 
BIGNUM *iqmp; 
CRYPTO_EX_DATA ex_data; 
int references; 
/* 其他数据项 */ 
}RSA; 
 
其中，meth字段是本RSA密钥各种运算函数的地址，若自己定义了算法，可在此指定，默认为（不重要）： 
struct rsa_meth_st 
{ 
const char *name; 
int (*rsa_pub_enc)(int flen,const unsigned char *from,unsigned char *to,RSA *rsa,int padding); 
int (*rsa_pub_dec)(int flen,const unsigned char *from,unsigned char *to,RSA *rsa,int padding); 
int (*rsa_priv_enc)(int flen,const unsigned char *from,unsigned char *to,RSA *rsa,int padding); 
int (*rsa_priv_dec)(int flen,const unsigned char *from,unsigned char *to,RSA *rsa,int padding); 
/* 其他函数 */ 
int (*rsa_sign)(int type,const unsigned char *m, unsigned int m_length,unsigned char *sigret, unsigned int *siglen, const RSA *rsa); 
int (*rsa_verify)(int dtype,const unsigned char *m, unsigned int m_length,unsigned char *sigbuf, unsigned int siglen, const RSA *rsa); 
int (*rsa_keygen)(RSA *rsa, int bits, BIGNUM *e, BN_GENCB *cb); 
}; 
 
3. 编程示例 
#define//bytes 密钥长度
voidunsigned char *buf, int len )//用于打印字符
{ 
int
for( i = 0; i < len; i++ ) 
    { 
"%02x", buf[i] ); 
    } 
} 
int _tmain(int
{ 
int
 
    RSA *rsa; 
//RSA *rsa=RSA_new();
//产生密钥的参数
    rsa=RSA_generate_key(KEY_LEN * 8,RSA_F4,NULL,NULL); 
 
//得到密钥的公钥,私钥
//删除原来的rsa（可选，原rsa可直接用于加密、解密）
    RSA *pub=RSAPublicKey_dup(rsa); 
    RSA *pri=RSAPrivateKey_dup(rsa); 
    RSA_free(rsa); 
 
unsigned char text[KEY_LEN]="hello world!"; 
unsigned char from[KEY_LEN]=""; 
unsigned char to[KEY_LEN]=""; 
//------------------公钥加密----------------- 
    val=RSA_public_encrypt(KEY_LEN,text,to,pub,RSA_NO_PADDING); 
if(val<=0) 
return
"加密后"<<endl; 
    print_buf_hex(to,KEY_LEN); 
 
//-------------------私钥解密-------------- 
    val=RSA_private_decrypt(KEY_LEN,to,from,pri,RSA_NO_PADDING); 
if(val<=0) 
return
"解密后："<<endl; 
    print_buf_hex(from,KEY_LEN); 
    cout<<endl; 
    cout<<from<<endl; 
 
//------------------私钥签名----------------- 
    val=RSA_private_encrypt(KEY_LEN,text,to,pri,RSA_NO_PADDING); 
if(val<=0) 
return
"签名后："<<endl; 
    print_buf_hex(to,KEY_LEN); 
    cout<<endl; 
 
//------------------公钥验证-------------- 
    val=RSA_public_decrypt(KEY_LEN,to,from,pub,RSA_NO_PADDING); 
if(val<=0) 
return
"验证后："<<endl; 
    print_buf_hex(from,KEY_LEN); 
    cout<<endl; 
    cout<<from<<endl; 
return
} 
 
4. 主要函数
1) RSA_new 
生成一个RSA密钥结构
2) RSA_free 
释放RSA结构。
 
3) RSA *RSA_generate_key(int bits, unsigned long e_value, 
void (*callback)(int,int,void *), void *cb_arg) 
生成RSA密钥，
bits是模数比特数，
e_value是公钥指数e，可指定为RSA_F4，即0x10001，即65537 
callback回调函数由用户实现，用于干预密钥生成过程中的一些运算，可为空。
4) RSA_check_key 
检查RSA密钥。
 
5)int RSA_print(BIO *bp, const RSA *x, int off) 
将RSA信息输出到BIO中，off为输出信息在BIO中的偏移量，比如是屏幕BIO，则表示打印信息的位置离左边屏幕边缘的距离。
 
6)RSA_public_decrypt 
RSA公钥解密。
 
7)RSA_public_encrypt 
RSA公钥加密。
 
8)RSA_size 
获取RSA密钥长度字节数。
 
9)RSAPrivateKey_dup 
复制RSA私钥。
 
10)RSAPublicKey_dup 
复制RSA公钥。