c++ - OpenSSL 的 rsautl 无法加载使用 PEM_write_RSAPublicKey 创建的公钥

Question

我已经使用 openssl 生成了一个公钥

BIGNUM* e = BN_new();
BN_set_word(e, 17);
RSA* rsa = RSA_new();
if(!RSA_generate_key_ex(rsa, 2048, e, NULL)) {
    LOG(security, debug) << "failed to generate private key";
}

并将这些写入文件:

FILE* pubwriter = fopen("key.pub", "wb");
int err = PEM_write_RSAPublicKey(pubwriter, key);
if(!err) {
    throw new std::runtime_error("Failed to store public key");
}
FILE* privwriter = fopen("key.priv", "wb");
std::string password = "password";
err = PEM_write_RSAPrivateKey(privwriter, key, EVP_des_ede3_cbc(),
                                (unsigned char*)password.c_str(),
                                password.size(), NULL, NULL);

而且它们似乎存储正确，key.pub 然后包含类似的内容

-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----
MIIBCAKCAQEA0rG1b0g3NIsDT8HkzgTx8BUI9LhueWbH1NuAvIh9qTF57GzEXuTu
jxBcuSzWXlR83ci4oITp7VqV6KLVoJryf8orGXBVi9A73JYOQVB6FEzARKym/g8E
fSEwSmdQ4NfiTESwOCtIextdu3x8pANSYDyyqdiWsSHy0SiZmkbvdVYomIBJZOV9
jhb3mkmD0WUYie9AXziTbli97YqDiN168kMI+7ePpbNJFSVSIUkPPocSgvgcAux/
HuDqftzBgyAF3NGb3AAra1A8T7yPOqLyYyXdIJmF+/Svk5PdMbZVE/U76cjBThch
Q9AiLo25hOjkmtuEQubCuwrUDleblr93aQIBEQ==
-----END RSA PUBLIC KEY-----

现在我想尝试这些以确保我没有出错但它不会加载:

$ openssl rsautl -encrypt -inkey key.pub -pubin -in data.txt -out enc.txt
unable to load Public Key

我错过了什么？

Answer 1

int err = PEM_write_RSAPublicKey(pubwriter, key);

PEM_write_RSAPublicKey只写公钥。您可以使用 PEM_write_PUBKEY 使命令工作.各种*_PUBKEY例程写入 SubjectPublicKeyInfo，其中包括算法 OID 和公钥。

当您编写 SubjectPublicKeyInfo 时，OpenSSL 将其称为“传统”格式。它还将具有标题 -----BEGIN PUBLIC KEY----- (而且不是 -----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----)。

下面，我使用了PEM_write_PUBKEY保存公钥 rsa-public.pem :

$ openssl rsautl -encrypt -inkey rsa-public.pem -pubin -in data.txt -out enc.bin
$ hexdump enc.bin 
0000000 45 53 31 ad 9d 6a c4 37 1e 22 4b 83 c6 27 c8 3c
0000010 df cb 87 a4 60 d8 63 9a 83 9f ee ca e5 8f 8e dd
0000020 d4 d0 98 97 1c b3 36 55 f1 84 ea 7f fe bf 22 b6
0000030 93 20 a2 d5 b2 bd 20 cc 52 8e c7 1b 33 e6 40 40
0000040 cb 7d 6f 17 f1 eb f1 d4 9d 66 fb 67 eb 67 ba 2a
0000050 44 c2 52 15 54 8d 79 76 ad 26 61 35 27 9c bb 6c
0000060 5b 0e 79 b3 d3 27 0b a9 72 17 0d 2d 19 d7 60 19
0000070 16 46 80 4b c0 ae 75 53 9e 6f f5 24 d9 1a a3 6a
0000080 2f 38 13 f6 72 19 20 94 de 40 75 20 51 f4 08 f4
0000090 74 b8 ac 49 01 d6 f8 f4 e5 79 38 88 2d 02 b7 bd
00000a0 f7 63 c1 e1 e5 ec 39 a1 fa 7c ce 0f 83 16 70 7e
00000b0 cd 7e f5 6b 51 c2 db d7 f6 c4 46 5d e5 93 d3 3d
00000c0 ab e6 3b 1a 97 d4 c9 54 e7 aa 90 2d 0a b9 c2 4b
00000d0 3c 58 fd 26 58 5a 63 c0 8c ae b9 72 24 a1 68 5d
00000e0 83 d7 5b ae 56 2a 78 46 8c f4 21 96 bd d3 0c 93
00000f0 8e 35 61 9c b8 56 2e 3a 4e 05 d9 1e 0b 59 14 11
0000100

---

PEM_write_PUBKEY需要 EVP_PKEY .只需使用类似的东西:

EVP_PKEY* pkey = EVP_PKEY_new();
ASSERT(pkey != NULL);

int rc = EVP_PKEY_set1_RSA(pkey, rsa);
ASSERT(rc == 1);
...

EVP_PKEY_free(pkey);

set1增加 RSA key 上的引用计数，因此您必须通过 EVP_PKEY_free 释放它.

---

PEM_write_RSAPublicKey之间的区别和 PEM_write_PUBKEY保存为 ASN.1/DER 时非常明显。但它在 PEM 编码中丢失了。

这是 ASN.1/DER 中的非传统 key 并已转储。它相当于 PEM_write_RSAPublicKey 的 ASN.1 .它只是{n,e} :

$ dumpasn1 rsa-public-1.der 
  0 266: SEQUENCE {
  4 257:   INTEGER
       :     00 D1 C8 05 BF AC 04 72 AA 0E 84 FB 47 75 59 97
       :     E1 81 65 0B 0A 1D 9D 2A A8 A1 E0 B1 14 5D 57 69
       :     D4 D2 E2 C6 64 54 94 C2 92 CC C7 99 1A 97 89 72
       :     F6 36 6A A7 B8 34 2C AB A9 CB 77 EB 0D A1 4E 72
       :     24 9F 96 D6 1C 28 ED 44 E8 0B 22 7F F3 5B 52 E2
       :     7E A6 5E F1 7C A2 29 4F F1 8B 9D 0F 94 27 05 D5
       :     BD 2E 1A AD B4 12 0D E0 69 3E 0B 1B A7 F8 71 B5
       :     AD 22 4B 18 FF 72 88 F3 C5 77 B0 CF 88 5C F4 19
       :             [ Another 129 bytes skipped ]
265   3:   INTEGER 65537
       :   }

0 warnings, 0 errors.

这是 ASN.1/DER 中的传统公钥并已转储。它相当于 PEM_write_PUBKEY 的 ASN.1 .它是编写 SubjectPublicKeyInfo 的那个，它包括一个算法 OID 和公钥:

$ dumpasn1 rsa-public-2.der 
  0 290: SEQUENCE {
  4  13:   SEQUENCE {
  6   9:     OBJECT IDENTIFIER rsaEncryption (1 2 840 113549 1 1 1)
 17   0:     NULL
       :     }
 19 271:   BIT STRING, encapsulates {
 24 266:     SEQUENCE {
 28 257:       INTEGER
       :         00 D1 C8 05 BF AC 04 72 AA 0E 84 FB 47 75 59 97
       :         E1 81 65 0B 0A 1D 9D 2A A8 A1 E0 B1 14 5D 57 69
       :         D4 D2 E2 C6 64 54 94 C2 92 CC C7 99 1A 97 89 72
       :         F6 36 6A A7 B8 34 2C AB A9 CB 77 EB 0D A1 4E 72
       :         24 9F 96 D6 1C 28 ED 44 E8 0B 22 7F F3 5B 52 E2
       :         7E A6 5E F1 7C A2 29 4F F1 8B 9D 0F 94 27 05 D5
       :         BD 2E 1A AD B4 12 0D E0 69 3E 0B 1B A7 F8 71 B5
       :         AD 22 4B 18 FF 72 88 F3 C5 77 B0 CF 88 5C F4 19
       :                 [ Another 129 bytes skipped ]
289   3:       INTEGER 65537
       :       }
       :     }
       :   }

0 warnings, 0 errors.

---

 err = PEM_write_RSAPrivateKey(privwriter, key, EVP_des_ede3_cbc(),
                            (unsigned char*)password.c_str(),
                            password.size(), NULL, NULL);

我相信 OpenSSL 人员建议您使用 PEM_write_PKCS8PrivateKey .参见 PEM(3) 和 pkcs8(1) .

---

Now I want to try these to make sure I haven't got anything wrong but it wont' load:

 $ openssl rsautl -encrypt -inkey key.pub -pubin -in data.txt -out enc.txt

您可以通过查看 <openssl src>/apps/rsautl.c 来了解该行为.以下是相关行:

else if (!strcmp(*argv, "-pubin")) {
    key_type = KEY_PUBKEY;
}
...

case KEY_PUBKEY:
    pkey = load_pubkey(bio_err, keyfile, keyform, 0, NULL, e, "Public Key");
    break;
...

然后，在apps.c :

if (format == FORMAT_ASN1) {
    pkey = d2i_PUBKEY_bio(key, NULL);
}
...

else if (format == FORMAT_PEM) {
    pkey = PEM_read_bio_PUBKEY(key, NULL, ...);
}
...

上面的观察是例程正在使用 *_PUBKEY .

还有一个基于format == FORMAT_PEMRSA 的代码路径那叫PEM_read_bio_RSAPublicKey ，但我不知道如何触发它。看着 rsautl(1) ，我不认为你可以，因为没有公开它的开关。

如果要触发，它将基于 -keyform 的组合选项结合 format == FORMAT_PEMRSA .但是apps.c的 str2fmt不返回 FORMAT_PEMRSA .

我认为这意味着您唯一的选择是使用 SubjectPublicKeyInfo。这意味着使用 PEM_write_PUBKEY (或事后转换 key )。

---

现在相关:OpenSSL Bug Report, Issue 3887: rsautl and intelligent retry for Public Key parse after Traditional/Subject Public Key Info parse fails .