如何使用另一个 RSAKey 加密一个 RSAKey？

Question

我知道这不是平常的事情。但我正在实现的规范是这样描述的，我不能用完。

我试图加密私钥的模数和指数，但以下测试代码引发异常，因为字节数组比 RSA 块允许的最大值大 1 个字节：

import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.NoSuchProviderException;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;

import javax.crypto.Cipher;

import org.apache.commons.lang.ArrayUtils;

public class TEST {

    public static KeyPair generateKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchProviderException {
 KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA", "BC");
 keyPairGenerator.initialize(1024);
 return keyPairGenerator.generateKeyPair();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {

 KeyPair keyPair = generateKeyPair();
 RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();

 System.out.println("Priv modulus len = " + privateKey.getModulus().bitLength());
 System.out.println("Priv exponent len = " + privateKey.getPrivateExponent().bitLength());
 System.out.println("Priv modulus toByteArray len = " + privateKey.getModulus().toByteArray().length);

 byte[] byteArray = privateKey.getModulus().toByteArray();
 // the byte at index 0 have no value (in every generation it is always zero)
 byteArray = ArrayUtils.subarray(byteArray, 1, byteArray.length);

 System.out.println("byteArray size: " + byteArray.length);

 RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
 Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", "BC");
 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
 byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(byteArray);

 System.out.println("Success!");
    }

}

（obs.这只是一个测试，我永远不会加密私钥及其对公钥）

字节数组是 128 字节，正是 RSA 块允许的最大值，那么为什么会出现异常呢？以及如何修复它？

编辑：如果我用 1023（而不是 1024）初始化密钥对生成器，它可以工作，但是 RSA 密钥大小不是通常的 1024 吗？

Answer 1

第一：有人写了这个规范。与他们联系而不是询问我们。他们写这个要求是有原因的，你需要知道它是什么。当面对不明确的需求时，最糟糕的事情就是开始猜测——尤其是在处理密码学时。

第二：在您的测试代码中，您正在加密私钥模数。模数在 RSA 加密系统中不是秘密的，因此不需要对其进行加密。您并不是试图加密私有指数（这是实际的秘密部分）。私有指数始终小于模数，因此您应该能够使用原始 RSA 操作对其进行加密（如果您确保删除前置零）。这应该是安全的（翻译：考虑到它 30 秒，我没有看到任何明显的攻击） - 如果非标准。

编辑： 正如 GregS 在评论中指出的那样，你不能确保要加密的密钥的私有指数小于要用于加密的密钥的模数。我认为大约 25% 的情况下情况并非如此。所以请改用下面的方法。

更好的方法（这是完全标准的，我怀疑这是规范编写者的实际意图）是使用通常的混合方法加密私钥：生成对称密钥，用它来加密私钥（这里您可以使用标准序列化格式，而不必担心长度），用另一个公钥（使用 RSA/PKCS#1）加密对称密钥，并将这两种加密传输给执行相反步骤的接收者。

Answer 2

您确定需要这样做吗？大多数人使用 RSA 密钥加密对称密钥，但在 RSA 内部加密 RSA 不会给您带来任何好处。

RSA 可以加密的明文最大大小为

  (key_size/8) - 11 bytes

因此，对于 1024 位密钥，只能加密 117 字节。您需要使用更大的密钥来加密更小的密钥。

Answer 3

如果您绝对想使用自己的加密协议（这通常不是一个好主意），那么您可以将公钥（即模数 N 和公钥 e）保留为明文，并简单地加密因子 N 之一。对于 1024 位模数，因子大约为 512 位，您应该不会遇到加密问题。知道其中一个因素和公钥就足以确定私钥的其余部分。

Answer 4

PKCS#1 方法添加 11 个字节的校验和和填充，因此最大纯文本大小将为 117 个字节。请参阅 RSA 块数据过多失败。什么是 PKCS#7？

Answer 5

RSA 中可以加密的数据量等于密钥大小 - 11 字节。如果您想存储更多数据，则应从 1024 开始增加密钥大小。

Answer 6

我正在寻找的答案（几乎隐藏）在项目的规范中。它对 rsa 密钥进行部分加密，并将部分连接起来。解密也是如此（当然，大小需要是加密器和解密器已知的默认大小）。这样我就可以在没有任何对称密钥的情况下使用RSA（并不是说我同意这是最好的加密方法）。

抱歉打扰你们了（我试图删除这个问题，但现在删除不了）。