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 KEY_LEN 128 //bytes 密钥长度
void print_buf_hex( unsigned char *buf, int len )//用于打印字符
{
int i;
for( i = 0; i < len; i++ )
{
printf( "%02x", buf[i] );
}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int val;
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 -1;
cout<<"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 -1;
cout<<"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 -1;
cout<<"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 -1;
cout<<"验证后："<<endl;
print_buf_hex(from,KEY_LEN);
cout<<endl;
cout<<from<<endl;
return 0;
}
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。