RSA公開/秘密キーを保存/取得する方法

Question

RSA公開キー暗号化を使用したい。秘密鍵と公開鍵を保存または取得する最良の方法は何ですか？ここでXMLは良いアイデアですか？

キーを取得する方法は？

RSAParameters privateKey = RSA.ExportParameters(true); RSAParameters publicKey = RSA.ExportParameters(false);

RSAParametersには、D、DP、DQ、Exponent、InverseQ、Modulus、P、Qのメンバーがあるため

どちらが鍵ですか？

Joe Kuemerle · Accepted Answer

私が成功したのは、キーをXMLとして保存することです。 RSACryptoServiceProviderには、ToXmlStringとFromXmlStringの2つのメソッドがあります。 ToXmlStringは、パラメータの設定方法に応じて、公開キーデータのみ、または公開キーデータと秘密キーデータの両方を含むXML文字列を返します。 FromXmlStringメソッドは、公開キーデータのみ、または公開キーデータと秘密キーデータの両方を含むXML文字列が提供されると、RSACryptoServiceProviderに適切なキーデータを設定します。

Ian Boyd · Answer

私はalaが尋ねたコメントへの応答として何かを指摘したかった：

公開鍵=モジュラス+指数

それは正確です。このexponent + modulusを保存する方法はいくつかあります。標準の最初の試みは RFC 3447 （公開鍵暗号化標準（PKCS）＃1：RSA暗号化仕様バージョン2.1）で、呼び出された RSAPublicKey の公開鍵の構造：

RSAPublicKey ::= SEQUENCE { modulus INTEGER, -- n publicExponent INTEGER -- e }

同じRFCで、 [〜＃〜] der [〜＃〜]フレーバーを使用する必要があることを宣言しています。 ASN.1 encoding 公開鍵を保存します。私はサンプル公開鍵を持っています：

publicExponent：65537 （すべてのRSA公開鍵が指数として65537を使用するのが慣習です）
モジュラス：0xDC 67 FA F4 9E F2 72 1D 45 2C B4 80 79 06 A0 94 27 50 8209 DD 67 CE 57 B8 6C 4A 4F 40 9F D2 D1 69 FB 995D 85 0C 07 A1 F9 47 1B 56 16 6E F6 7F B9 CF 2A 58 36 37 99 29 AA 4F A8 12 E8 4F C7 82 2B 9D 72 2A 9C DE 6F C2 EE 12 6D CF F0 F2 B8 C4 DD 7C 5C 1A C8 17 51 A9 AC DF 08 22 04 9D 2B D7 F9 4B 09 DE 9A EB 5C 51 1A D8 F8 F9 56 9E F8 FB 37 9B 3F D3 74 65 24 0D FF 34 75 57 A4 F5 BF 55

この公開鍵のDER ASN.1エンコーディングは次のとおりです。

30 81 89 ;SEQUENCE (0x89 bytes = 137 bytes) | 02 81 81 ;INTEGER (0x81 bytes = 129 bytes) | | 00 ;leading zero of INTEGER | | DC 67 FA | | F4 9E F2 72 1D 45 2C B4 80 79 06 A0 94 27 50 82 | | 09 DD 67 CE 57 B8 6C 4A 4F 40 9F D2 D1 69 FB 99 | | 5D 85 0C 07 A1 F9 47 1B 56 16 6E F6 7F B9 CF 2A | | 58 36 37 99 29 AA 4F A8 12 E8 4F C7 82 2B 9D 72 | | 2A 9C DE 6F C2 EE 12 6D CF F0 F2 B8 C4 DD 7C 5C | | 1A C8 17 51 A9 AC DF 08 22 04 9D 2B D7 F9 4B 09 | | DE 9A EB 5C 51 1A D8 F8 F9 56 9E F8 FB 37 9B 3F | | D3 74 65 24 0D FF 34 75 57 A4 F5 BF 55 | 02 03 ;INTEGER (0x03 = 3 bytes) | | 01 00 01 ;hex for 65537. see it?

上記のDER ASN.1エンコードされたmodulus + exponent全体を取得する場合：

30 81 89 02 81 81 00 DC 67 FA F4 9E F2 72 1D 45 2C B4 80 79 06 A0 94 27 50 82 09 DD 67 CE 57 B8 6C 4A 4F 40 9F D2 D1 69 FB 99 5D 85 0C 07 A1 F9 47 1B 56 16 6E F6 7F B9 CF 2A 58 36 37 99 29 AA 4F A8 12 E8 4F C7 82 2B 9D 72 2A 9C DE 6F C2 EE 12 6D CF F0 F2 B8 C4 DD 7C 5C 1A C8 17 51 A9 AC DF 08 22 04 9D 2B D7 F9 4B 09 DE 9A EB 5C 51 1A D8 F8 F9 56 9E F8 FB 37 9B 3F D3 74 65 24 0D FF 34 75 57 A4 F5 BF 55 02 03 01 00 01

そして、あなたは[〜＃〜] pem [〜＃〜]それをエンコードします（すなわちbase64）：

MIGJAoGBANxn+vSe8nIdRSy0gHkGoJQnUIIJ3WfOV7hsSk9An9LRafuZXY UMB6H5RxtWFm72f7nPKlg2N5kpqk+oEuhPx4IrnXIqnN5vwu4Sbc/w8rjE 3XxcGsgXUams3wgiBJ0r1/lLCd6a61xRGtj4+Vae+Ps3mz/TdGUkDf80dV ek9b9VAgMBAAE=

Base64でエンコードされたデータを次のようにラップする規則です。

そして、それがPEM DER ASN.1 PKCS＃1 RSA公開鍵を取得する方法です。

次の標準は RFC 4716 （セキュアシェル（SSH）公開キーファイル形式）でした。指数とモジュラスの前に、アルゴリズム識別子（ssh-rsa）が含まれていました。

string "ssh-rsa" mpint e mpint n

彼らはDER ASN.1エンコーディング（恐ろしく複雑なため）を使用したくなく、代わりに4-byte length prefixingを選択しました：

00000007 ;7 byte algorithm identifier 73 73 68 2d 72 73 61 ;"ssh-rsa" 00000003 ;3 byte exponent 01 00 01 ;hex for 65,537 00000080 ;128 byte modulus DC 67 FA F4 9E F2 72 1D 45 2C B4 80 79 06 A0 94 27 50 82 09 DD 67 CE 57 B8 6C 4A 4F 40 9F D2 D1 69 FB 99 5D 85 0C 07 A1 F9 47 1B 56 16 6E F6 7F B9 CF 2A 58 36 37 99 29 AA 4F A8 12 E8 4F C7 82 2B 9D 72 2A 9C DE 6F C2 EE 12 6D CF F0 F2 B8 C4 DD 7C 5C 1A C8 17 51 A9 AC DF 08 22 04 9D 2B D7 F9 4B 09 DE 9A EB 5C 51 1A D8 F8 F9 56 9E F8 FB 37 9B 3F D3 74 65 24 0D FF 34 75 57 A4 F5 BF 55

上記のバイトシーケンス全体を取得し、base-64でエンコードします。

AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAAAgNxn+vSe8nIdRSy0gHkGoJQnUIIJ3WfOV7hs Sk9An9LRafuZXYUMB6H5RxtWFm72f7nPKlg2N5kpqk+oEuhPx4IrnXIqnN5vwu4S bc/w8rjE3XxcGsgXUams3wgiBJ0r1/lLCd6a61xRGtj4+Vae+Ps3mz/TdGUkDf80 dVek9b9V

そして、OpenSSHヘッダーとトレーラーでラップします。

---- BEGIN SSH2 PUBLIC KEY ---- AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAAAgNxn+vSe8nIdRSy0gHkGoJQnUIIJ3WfOV7hs Sk9An9LRafuZXYUMB6H5RxtWFm72f7nPKlg2N5kpqk+oEuhPx4IrnXIqnN5vwu4S bc/w8rjE3XxcGsgXUams3wgiBJ0r1/lLCd6a61xRGtj4+Vae+Ps3mz/TdGUkDf80 dVek9b9V ---- END SSH2 PUBLIC KEY ----

注：OpenSSHは、スペースなし（----）ではなく、スペース付きの4つのダッシュ（-----）を使用します。

次の標準は RFC 2459 （インターネットX.509公開鍵インフラストラクチャ証明書とCRLプロファイル）でした。彼らはPKCS＃1公開鍵形式を取りました。

RSAPublicKey ::= SEQUENCE { modulus INTEGER, -- n publicExponent INTEGER -- e }

アルゴリズム識別子プレフィックスを含むように拡張しました（公開鍵暗号化アルゴリズムotherをRSA以外で使用したい場合）：

SubjectPublicKeyInfo ::= SEQUENCE { algorithm AlgorithmIdentifier, subjectPublicKey RSAPublicKey }

RSAの"Algorithm Identifier"は、 1.2.840.113549.1.1.1 です。

1-ISOが割り当てたOID
- 1.2-ISOメンバー本体
  - 1.2.840-米国
    - 1.2.840.113549-RSADSI
      - 1.2.840.113549.1-PKCS
        
        1.2.840.113549.1.1-PKCS-1

X.509はひどい標準で、OIDを16進数にエンコードする恐ろしく複雑な方法を定義しますが、最終的にはX.509 SubjectPublicKeyInfo RSAのDER ASN.1エンコードを定義しますキーは：

30 81 9F ;SEQUENCE (0x9f bytes = 159 bytes) | 30 0D ;SEQUENCE (0x0d bytes = 13 bytes) | | 06 09 ;OBJECT_IDENTIFIER (0x09 = 9 bytes) | | 2A 86 48 86 ;Hex encoding of 1.2.840.113549.1.1 | | F7 0D 01 01 01 | | 05 00 ;NULL (0 bytes) | 03 81 8D 00 ;BIT STRING (0x8d bytes = 141 bytes) | | 30 81 89 ;SEQUENCE (0x89 bytes = 137 bytes) | | | 02 81 81 ;INTEGER (0x81 bytes = 129 bytes) | | | 00 ;leading zero of INTEGER | | | DC 67 FA | | | F4 9E F2 72 1D 45 2C B4 80 79 06 A0 94 27 50 82 | | | 09 DD 67 CE 57 B8 6C 4A 4F 40 9F D2 D1 69 FB 99 | | | 5D 85 0C 07 A1 F9 47 1B 56 16 6E F6 7F B9 CF 2A | | | 58 36 37 99 29 AA 4F A8 12 E8 4F C7 82 2B 9D 72 | | | 2A 9C DE 6F C2 EE 12 6D CF F0 F2 B8 C4 DD 7C 5C | | | 1A C8 17 51 A9 AC DF 08 22 04 9D 2B D7 F9 4B 09 | | | DE 9A EB 5C 51 1A D8 F8 F9 56 9E F8 FB 37 9B 3F | | | D3 74 65 24 0D FF 34 75 57 A4 F5 BF 55 | | 02 03 ;INTEGER (0x03 = 3 bytes) | | | 01 00 01 ;hex for 65537. see it?

デコードされたASN.1で、古いRSAPublicKeyの前にOBJECT_IDENTIFIERが付いていることがわかります。

上記のバイトとPEM（つまりbase-64）をエンコードして取得します：

MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDcZ/r0nvJyHUUstIB5BqCUJ1CC Cd1nzle4bEpPQJ/S0Wn7mV2FDAeh+UcbVhZu9n+5zypYNjeZKapPqBLoT8eCK51y Kpzeb8LuEm3P8PK4xN18XBrIF1GprN8IIgSdK9f5SwnemutcURrY+PlWnvj7N5s/ 03RlJA3/NHVXpPW/VQIDAQAB

標準では、RSA PKCS＃1に似たヘッダーでこれをラップしますが、「RSA」はありません（RSA以外のものになる可能性があるため）。

そして、それがX.509 SubjectPublicKeyInfo/OpenSSL PEM公開鍵形式を発明する方法です。

RSA公開キーの標準形式のリストが停止するわけではありません。次は、OpenSSHで使用される独自の公開キー形式です。

sSH-RSA AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAAAgNxn + vSe8nIdRSy0gHkGoJQnUIIJ3WfOV7hs Sk9An9LRafuZXYUMB6H5RxtWFm72f7nPKlg2N5kpqk + oEuhPx4IrnXIqnN5vwu4Sbc/w8rjE3XxcGsgXUams3wgiBJ0r1/lLCd6a61xRGtj4 + VAE + Ps3mz/TdGUkDf80dVek9b9V

これは実際には上記の[〜＃〜] ssh [〜＃〜]公開鍵形式ですが、ラップではなくssh-rsaで始まります---- BEGIN SSH2 PUBLIC KEY ----/---- END SSH2 PUBLIC KEY ----にあります。

これが、 XML RSAKeyValue公開キーの使いやすさです：

指数：0x 010001 base64 encoded is AQAB
モジュラス：0x 00 dc 67 fa f4 9e f2 72 1d 45 2c b4 80 79 06 a0 94 27 50 82 09 dd 67 ce 57 b8 6c 4a 4f 40 9f d2 d1 69 fb 99 5d 85 0c 07 a1 f9 47 1b 56 16 6e f6 7f b9 cf 2a 58 36 37 99 29 aa 4f a8 12 e8 4f c7 82 2b 9d 72 2a 9c de 6f c2 ee 12 6d cf f0 f2 b8 c4 dd 7c 5c 1a c8 17 51 a9 ac df 08 22 04 9d 2b d7 f9 4b 09 de 9a eb 5c 51 1a d8 f8 f9 56 9e f8 fb 37 9b 3f d3 74 65 24 0d ff 34 75 57 a4 f5 bf 55 base64エンコードはANxn+vSe8nIdRSy0gHkGoJQnUIIJ3WfOV7hsSk9An9LRafuZXYUMB6H5RxtWFm72f7nPKlg2N5kpqk+oEuhPx4IrnXIqnN5vwu4Sbc/w8rjE3XxcGsgXUams3wgiBJ0r1/lLCd6a61xRGtj4+Vae+Ps3mz/TdGUkDf80dVek9b9Vです。

つまり、XMLは次のとおりです。

<RSAKeyValue> <Modulus>ANxn+vSe8nIdRSy0gHkGoJQnUIIJ3WfOV7hsSk9An9LRafuZXYUMB6H5RxtWFm72f7nPKlg2N5kpqk+oEuhPx4IrnXIqnN5vwu4Sbc/w8rjE3XxcGsgXUams3wgiBJ0r1/lLCd6a61xRGtj4+Vae+Ps3mz/TdGUkDf80dVek9b9V</Modulus> <Exponent>AQAB</Exponent> </RSAKeyValue>

はるかに簡単です。欠点は、ラップ、コピー、貼り付けがうまく行われないことです（つまり、Xmlはユーザーフレンドリではありません）：

しかし、それは素晴らしい中立的なストレージ形式になります。

こちらもご覧ください

Translator、Binary ：base64データのデコードおよびエンコードに最適
ASN.1 JavaScriptデコーダー ：ASN.1エンコードされた16進データのデコードに最適Translator, Binary
Microsoft ASN.1 Documentation ：ASN.1構造に使用されるDistinguished Encoding Rules（DER）について説明します（他の場所でより良いドキュメントのセットを見つけることはできません。Microsoftのドキュメントは本物のドキュメントだけではないことを主張します）

caf · Answer

PEMなどの既存の標準形式を使用します。暗号ライブラリは、PEM形式のファイルからキーをロードおよび保存する機能を提供する必要があります。

指数とモジュラスが公開キーです。 DとModulusは秘密鍵です。他の値を使用すると、秘密鍵の所有者の計算が高速になります。

Tommy Carlier · Answer

公開鍵は、モジュラスと指数によって識別されます。秘密鍵は他のメンバーによって識別されます。