c# - 为什么 RSAParameters Modulus 不等于 P 和 Q 的乘积？

Question

P 和 Q 的值与 .Net RSAParameters 的模数值不匹配。根据 RSA 算法和 MSDN 文档，它应该是:P * Q = Modulus

我生成了一个 512 位 RSA key 对并通过调用将其导出为 XML:

RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider(512);
rsa.ToXmlString(true);

这给了我以下 XML:

<RSAKeyValue>
  <Modulus>rcLI1XTfmXtX05zq67d1wujnUvevBu8dZ5Q5uBUi2mKndH1FZLYCKrjFaDTB/mXW1l5C74YycVLS6msY2NNJYw==</Modulus>
  <Exponent>AQAB</Exponent>
  <P>1dwGkK5POlcGCjQ96Se5NSPu/hCm8F5EYwyqRpLVzgk=</P>
  <Q>0AAEMHBj7CP2XHfCG/RzGldw1GdsW13rTo3uEE9Dtws=</Q>
  <DP>PO4jMLV4/TYuElowCW235twGC3zTE0jIUzAYk2LiZ4E=</DP>
  <DQ>ELJ/o5fSHanBZCjk9zOHbezpDNQEmc0PT64LF1oVmIM=</DQ>
  <InverseQ>NyCDwTra3LiUin05ZCGkdKLwReFC9L8Zf01ZfYabSfQ=</InverseQ>
  <D>EWwFTPmx7aajULFcEJRNd2R4xSXWY8CX1ynSe7WK0BCH42wf/REOS9l8Oiyjf587BhGa3y8jGKhUD7fXANDxcQ==</D>
</RSAKeyValue>

现在我成功地编写了一个小测试程序来加密、解密、签名和验证数据。

最后我加了一点测试代码:

RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider(512);
rsa.FromXmlString(key); // key = string with XML above

RSAParameters param = rsa.ExportParameters(true);
BigInteger p = new BigInteger(param.P);
BigInteger q = new BigInteger(param.Q);
BigInteger n = new BigInteger(param.Modulus);
BigInteger myN = BigInteger.Multiply(p, q);
Console.WriteLine("n   = " + n.ToString());
Console.WriteLine("myN = " + myN.ToString());

这给了我们以下输出:

n   = 5200154866521200075264779234483365112866265806746380532891861717388028374942014660490111623133775661411009378522295439774347383363048751390839618325234349

myN = 23508802329434377088477386089844302414021121047189424894399694701810500376591071843028984420422297770783276119852460021668188142735325512873796040092944

为什么 P 和 Q 的乘积不等于模数？

我已经检查了很多东西，比如字节序、编码、BigInteger 类，成功地加密、解密、签名、验证了上面的 XML key ，但找不到任何解释为什么 P 和 Q 相乘不等于模数...

谁能帮我解释一下为什么 P*Q 不是模数？

可读格式的所有值:

Modulus  = 5200154866521200075264779234483365112866265806746380532891861717388028374942014660490111623133775661411009378522295439774347383363048751390839618325234349
Exponent = 65537
P  = 4436260148159638728185416185189716006279182659244174640493183003717504785621
Q  = 5299238895894527538601438806093945941831432623367272568173893997325464109264
DP = -57260184070162652127728137041376572684067529466727954512100856352006444159428
DQ = -56270397953566513533764063103154348713259844205844432469862161942601135050224
InverseQ = -5297700950752995201824767053303055736360972826004414985336436365496709603273
D = 5967761894604968266284398550464653556930604493620355473531132912985865955601309375321441883258487907574824598936524238049397825498463180877735939967118353

更新:

根据答案，我为 .Net BigInteger 类编写了一些扩展方法，以便与 RSAParameters 一起正常工作:

public static class BigIntegerExtension
{
    public static BigInteger FromBase64(this BigInteger i, string base64)
    {
        byte[] p = Convert.FromBase64String(base64).Reverse().ToArray();
        if (p[p.Length - 1] > 127)
        {
            Array.Resize(ref p, p.Length + 1);
            p[p.Length - 1] = 0;
        }
       return new BigInteger(p);
    }

    public static BigInteger FromBigEndian(this BigInteger i, byte[] p)
    {
        p = p.Reverse().ToArray();
        if (p[p.Length - 1] > 127)
        {
            Array.Resize(ref p, p.Length + 1);
            p[p.Length - 1] = 0;
        }
        return new BigInteger(p);
    }
}

使用示例:

BigInteger modulus1 = new BigInteger().FromBase64("rcLI1XTfmXtX05zq67d1wujnUvevBu8dZ5Q5uBUi2mKndH1FZLYCKrjFaDTB/mXW1l5C74YycVLS6msY2NNJYw==");

BigInteger modulus2 = new BigInteger().FromBigEndian(param.Modulus);

希望这能帮助其他遇到同样问题的人:-)

Answer 1

这是我对您提供的 XML 参数的解析:

N = 9100595563660672087698322262735024483609782000266155222822537546670463733453350686171384417480667378838400923087358115007100900745853538273602044437940579

P = 96731388413554317303099785843734797692955743043844132225634400270674214374921

Q = 94081101418218318334927154927633016498744568046568114230258529096538660255499

正如您可以验证的那样，N 确实等于 P * Q。

您不能像现在这样使用 BigInteger(byte []) 构造函数，因为它希望字节数组采用小端字节序，并且因为 Microsoft 做的事情很糟糕。相反，颠倒字节的顺序。最后，因为字节数组应该是二进制补码，并且您的数字保证为正数，所以您必须向数组的高位字节添加一个零字节如果否则高位字节会大于或等于 128。