c#与JavaScript实现对用户名、密码进行RSA非对称加密

博主最近手上这个项目呢（就是有上百个万恶的复杂excel需要解析的那个项目，参见博客：http://www.cnblogs.com/csqb-511612371/p/4885930.html），由于是一个内网项目，安全性要求很低，不需要做什么报文加密。

但是总觉得用户名密码都是明文传输，略微有点坑甲方...

想了想，那就做个RSA加密，把用户名、密码做密文传输吧...至于为什么是RSA，因为也想趁机学习一下，DES、MD5什么的以前都做过了，不想又复制粘贴敷衍了事，怎么说领导还给了3天时间呢...

咱可是有原则的程序员。

 

首先要感谢博客园一些前辈们相关的一些文章，让博主一个只知道RSA基本概念的人在很短的时间内就成功实现了JS进行加密，C#进行解密的一个过程。

大概看了10来篇文章，感觉差不多了才开始写的自己的代码...
很难再具体回忆到从哪一篇文章获益最大，只能在此统一表示感谢！

 

写代码之前大概整理出一个整体流程：

0.后台实现两个基础方法：

（1）CreateRsaKeyPair()方法，产生一对RSA私钥公钥，并配以唯一的键值key

（2）DecryptRSA()方法，对密文进行RSA解密

1.用户访问客户端，客户端向服务器请求获取一个RSA公钥以及键值key，存储在本地

2.用户在本地公钥失效前发起登录请求，则使用已有公钥对用户密码进行加密；若已过期则执行1后再加密

3.客户端将密文与key一起传回后台

4.后台通过key找到缓存里面的私钥，对密文进行解密

 

OK，我们先来看看c#对应的两个基础方法

         /// <summary>
        /// 产生一组RSA公钥、私钥
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static Dictionary<string, string> CreateRsaKeyPair()
        {
            var keyPair = new Dictionary<string, string>();
            var rsaProvider = new RSACryptoServiceProvider(1024);
            RSAParameters parameter = rsaProvider.ExportParameters(true);
            keyPair.Add("PUBLIC", BytesToHexString(parameter.Exponent) + "," + BytesToHexString(parameter.Modulus));
            keyPair.Add("PRIVATE", rsaProvider.ToXmlString(true));
            return keyPair;
        }

        /// <summary>
        /// RSA解密字符串
        /// </summary>
        /// <param name="encryptData">密文</param>
        /// <param name="privateKey">私钥</param>
        /// <returns>明文</returns>
        public static string DecryptRSA(string encryptData, string privateKey)
        {
            string decryptData = "";
            try
            {
                var provider = new RSACryptoServiceProvider();
                provider.FromXmlString(privateKey);

                byte[] result = provider.Decrypt(HexStringToBytes(encryptData), false);
                ASCIIEncoding enc = new ASCIIEncoding();
                decryptData = enc.GetString(result);
            }
            catch (Exception e)
            {
                throw new Exception("RSA解密出错!", e);
            }
            return decryptData;
        }

        private static string BytesToHexString(byte[] input)
        {
            StringBuilder hexString = new StringBuilder(64);

            for (int i = 0; i < input.Length; i++)
            {
                hexString.Append(String.Format("{0:X2}", input[i]));
            }
            return hexString.ToString();
        }

        public static byte[] HexStringToBytes(string hex)
        {
            if (hex.Length == 0)
            {
                return new byte[] { 0 };
            }

            if (hex.Length % 2 == 1)
            {
                hex = "0" + hex;
            }

            byte[] result = new byte[hex.Length / 2];

            for (int i = 0; i < hex.Length / 2; i++)
            {
                result[i] = byte.Parse(hex.Substring(2 * i, 2), System.Globalization.NumberStyles.AllowHexSpecifier);
            }

            return result;
        }

注：

两个私有方法是进行16进制的转换，因为js前端rsa加密时要求的参数需要是16进制字符串。

其实博主认为比较好的方法是：后台不做转换，直接提供与接收普通字符串，由客户端按自身需要自己做类型转换。

博主这儿客户端就是一个web网站，正好后台以前又有这么两个转换方法，故在后台做了16进制转换。

下面贴出不做转换产生公钥私钥的代码（替换第10/11行代码）：

keyPair.Add("PUBLIC", rsaProvider.ToXmlString(false));
keyPair.Add("PRIVATE", rsaProvider.ToXmlString(true));

 

我们还需要一个独立的获取RSA公钥的接口：

        /// <summary>
        /// 获取RSA公钥
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        [Route("api/UC/GetRsaPublicKey")]
        [HttpGet]
        [Anonymous]
        public GetRsaPublicKeyResult GetRsaPublicKey()
        {
            var rsaKeys = Security.CreateRsaKeyPair();

             var key = Guid.NewGuid().ToString();
            //添加RSA密钥到缓存
            CacheDataManager.DataInsert(key, rsaKeys["PRIVATE"], DateTime.Now.AddMinutes(10));

            return new GetRsaPublicKeyResult()
            {
                Code = 0,
                RsaPublicKey = rsaKeys["PUBLIC"],
                Key= key
            };
        }

那么我们的登录接口就该做成这样：

        /// <summary>
        /// 用户登录
        /// RSA加密密码
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        [Route("api/UC/Login")]
        [HttpPost]
        [Anonymous]
        public LoginResult Login([FromBody] LoginModel loginModel)
        {
            var privateKey = CacheDataManager.GetPrivateKey(loginModel.key);
            if (!string.IsNullOrEmpty(privateKey))
            {
                // 移除缓存
                CacheDataManager.RemoveKey(privateKey);

                if (string.IsNullOrEmpty(loginModel.phoneNumber))
                {
                    throw new UserDisplayException("请输入用户名!");
                }

                if (string.IsNullOrEmpty(loginModel.password))
                {
                    throw new UserDisplayException("请输入密码!");
                }

                var password = Security.DecryptRSA(loginModel.password, privateKey);
                loginModel.password = password;

                var result = accountInfoService.User_Login(loginModel.phoneNumber, loginModel.password, loginModel.userType);

                // 产生令牌
                var token = CreateToken(result.UUID, loginModel.userType.ToString());

                return new LoginResult()
                {
                    Code = 0,
                    UserPrefect = result.UserPrefect,
                    Token = token,
                    IMName = result.IMName,
                    IMPassword = result.IMPassword,
                    LetterIntentCount = result.LetterIntentCount
                };
            }
            else
            {
                throw new Exception("非法密钥key值!");
            }
        }

注：

1.我们需要客户端回传key值，以确认该用户使用公钥对应密钥

2.对密文进行RSA解密

 

那么我们再来看看前端界面应该怎么做

1.我们需要三个文件：Barrett.js    BigInt.js    RSA.js

下载地址：http://download.csdn.net/detail/cb511612371/9202207

2.在引用jquery后添加对三个文件的引用

    <script src="Libs/jquery/jquery-1.8.3.js"></script>
    <script src="Libs/jquery.cookie.js"></script>
    <script src="Libs/BigInt.js"></script>
    <script src="Libs/RSA.js"></script>
    <script src="Libs/Barrett.js"></script>

3.写一个获取公钥的js方法到common.js文件(尽量将这个方法的调用放在用户不经意之间，在用户触发登录事件之前执行一次，避免等到用户点击登录的时候再调用造成停顿 )

        // 获取RSA公钥
        var getPublicKey=function () {
            if(getCookie("publicKey")==null){
              $.ajax({
                url: "/api/UC/GetRsaPublicKey",
                type: "get",
                contentType: "application/x-www-form-urlencoded; charset=utf-8",
                async: false,
                data: {},
                dataType: "json",
                success: function (data) {
                    if (data.Code == 0) {
                        var publicKey = data.RsaPublicKey + "," + data.Key;
                           setCookie("publicKey", publicKey,8);// 此处存储时间应该小于后台缓存时间
                           return publicKey;
                    } else {
                        Config.Method.JudgeCode(data, 1);
                    }
                }
              });
              }else{
                return getCookie("publicKey");
              }
        }

4.写一个通用的js加密方法到common.js

        // RSA加密
        var rsaEncrypt: function (pwd) {
            var publicKey=getPublicKey();
            setMaxDigits(129);
            var rsaKey = new RSAKeyPair(publicKey.split(",")[0], "", publicKey.split(",")[1]);
            var pwdRtn = encryptedString(rsaKey, pwd);
            return pwdRtn+","+publicKey.split(",")[2];
        },

5.来看看我们在登录按钮的js方法中具体调用：

           var userName = $(".rencaibao_login_regist .login .userName").val();
            var pwd = $(".rencaibao_login_regist .login .password").val();
            if (!userName.length) {
                alert("用户名不能为空!");
                return;
            }
            if (!pwd.length) {
                alert("密码不能为空!");
                return;
            }
            if (!Config.Datas.RegPhone.test(userName)) {
                alert("请输入正确的手机号!");
                return;
            }
            if (!Config.Datas.PasswordVerification.test(pwd)) {
                alert("密码格式错误!");
                return;
            }
            
            var pwd1 = Config.Method.rsaEncrypt(pwd);

            $.post(Config.Api.UC.Login, { 'phoneNumber': userName, 'password': pwd1.split(",")[0], 'userType': "Enterprise", 'key': publicKey.split(",")[1] }, function (data) {
                publicKey = "";
                if (data.Code == 0) {
                    Config.Method.SetCookies(data.Token, userName, data.UserPrefect, data.LetterIntentCount);
                    $(".right_yixianghan a .imgDiv").html(data.LetterIntentCount);
                    _login_registEvent();
                    Config.Method.InitLoginInfo();
                } else {

                    Config.Method.JudgeCode(data, 0);
                }
            });

OK，至此我们就简单的实现了用JS进行RSA加密，c#解密的基本功能。

对安全性这一块一直没什么研究，这次的项目又不要求...  

一直想学习学习大神们对于整个安全性做的操作，在博客园找了很久也没找到特别详细通俗易懂的....

在此，也恳请各位大神能分享一下自己这方面的经验，感激不尽。

 

原创文章，代码都是从自己项目里贴出来的。转载请注明出处哦，亲~~~