如何使用 OpenSSL 3 在 C 中执行公钥 RSA 数据加密

Question

我对 C 比较陌生，我正在尝试用 C 加密字符串数据。

我已经获得了一个有点像的公钥

-----BEGIN PUBLIC KEY----- MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEA1WRkqlsZbmaNWbOZr/M4 
.
.
.
 EKseLc8iKzkwEQcuyMn4znaFpnOL0CmSrYB5K1E9zmmtDhMvDs540ZotcH/xpJiV BwIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----

以及我试图在 Typescript 中实现的目标的示例表示

rsaEncrypt(text: string, publicKey: string): Promise<string> {
    const buffer = Buffer.from(JSON.stringify(text));
    const encrypted = publicEncrypt(
      {
        key: publicKey,
        padding: constants.RSA_PKCS1_OAEP_PADDING,
        oaepHash: 'sha1',
      },
      buffer,
    );
    return encrypted.toString('base64');
  }

这是我的实现，但是，在 PEM_read_bio_RSA_PUBKEY 之后我的 rsa 始终为 NULL

int rsa_encrypt(const unsigned char *msg, size_t msg_len, unsigned char **enc_msg, size_t *enc_msg_len) {
    RSA *rsa = NULL;
    BIO *bio = NULL;
    int ret = -1;

    tappa_print("%s", "In rsa_enc");
    tappa_print("%s", PUBLIC_KEY);
    bio = BIO_new_mem_buf(PUBLIC_KEY, -1);
    tappa_printf("Bio %d", BIO_get_init(bio));
    if (bio == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error creating bio\n");
        return -1;
    }

    rsa = PEM_read_bio_RSA_PUBKEY(bio, NULL, NULL, NULL);
    tappa_printf("RSA %d", rsa==NULL);
    if (rsa == NULL) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        tappa_print("%s", strerror(errno));
        fprintf(stderr, "Error reading public key\n");
        //BIO_free(bio);
        return -1;
    }
    tappa_printf("RSA %d", RSA_size(rsa));
    *enc_msg = (unsigned char *)malloc(RSA_size(rsa));
    tappa_printf("Enc msg %d", sizeof *enc_msg);
    if (*enc_msg == NULL) {
        fprintf(stderr, "Memory allocation error\n");
        RSA_free(rsa);
        BIO_free(bio);
        return -1;
    }

    *enc_msg_len = RSA_public_encrypt(msg_len, msg, *enc_msg, rsa, RSA_PKCS1_PADDING);
    tappa_printf("Enc msg len%d", sizeof *enc_msg_len);
    if (*enc_msg_len == -1) {
        fprintf(stderr, "Encryption error\n");
        free(*enc_msg);
        RSA_free(rsa);
        BIO_free(bio);
        return -1;
    }

    ret = 0;

    tappa_printf("ret msg %d", ret);
    RSA_free(rsa);
    BIO_free(bio);

    return ret;
}

我尝试了在互联网上看到的另一种方法，从文件中读取密钥，但是，将文件添加到我的项目后，我遇到了“没有这样的文件/目录”错误

  FILE* fp =fopen("public.txt","r");

    if(fp==NULL){
        perror("file error");
        return NULL;
    }

Answer 1

首先，像

RSA_public_encrypt

这样的低级（即特定于算法的）API 在 OpenSSL 3 中已被弃用（至少从 1.1.0 起大部分已弃用）。虽然还没有被删除。

其次，你的“typescript”（我假设实际上是nodejs）代码正在使用RSA-OAEP进行加密，而OpenSSL

RSA_public_encrypt

没有——也不能；它是在 SSLeay 的最早版本中设置的，早在 PKCS1v2.0 发布之前，甚至可能早于 Bleichenbacher 的基础工作，尽管我必须努力确认这一点。尽管 RSAES-PKCS1-v1_5（又名“类型 2”）和 RSAES-OAEP 均采用较新版本的 PKCS1，并且可以用普通语言描述为 PKCS1 算法（或填充），但标识符

RSA_PKCS1_PADDING

表示仅 v1_5 而不是 OAEP .

第三，

errno

的值仅对 some C-stdlib 调用有用（主要是那些涉及操作系统调用的调用）；在 mem_BIO 上执行失败的操作后，它是无关紧要且无用的。

第四，

sizeof *enc_msg

，其中

enc_msg

是

unsigned char **

，是指针的大小，今天通常是固定值8，而不是它指向的malloc数据的大小，这可能就是你想要的。同样，现在

sizeof *enc_msg_len

上的

size_t *

是固定值，通常为 8，而不是 RSA 密文的大小。另外，如果您的

tappa_printf

使用与 stdio

{,v}{,f,s}printf

相同的说明符，则

%d

实际上对于

size_t

来说并不正确，尽管在许多平台上它会“意外”工作。

%zu

有保证。

总而言之，您的代码对我有用，只要有一个实际上是PEM格式的公钥，以及一条有效的（即小）消息。你只发布“类似于”你的公钥的东西，所以我不能确定它有什么问题，但它肯定必须在 BEGIN 行和正文之间以及正文和 END 行之间有换行符（在 C 中，换行符） ，它可能需要在主体内有换行符（实际 PEM 需要每 64 个换行符，低于 1.1.0 的 OpenSSL 需要每 76 个或更少，但为 4 的倍数；从那时起，限制已经增加，但它仍然不是无限的，也没有记录我发现），并且不能保证嵌入空格，尽管有些有时可能有效。