RSA算法padding方式

在开发过程中，发现iOS端经过RSA加密的密文传到服务端之后，服务端无法解析，本来想通过比较同一段明文的加密结果，来判断服务端和iOS端加密方式的区别，结果发现加密结果一直不一样。然后服务端尝试多次加密同一段明文，得到的结果也不一样。

然后就很震惊。学过密码学的我也知道RSA的原理，类似：
1）、密文 = 明文^e mod n
2）、明文 = 密文^d mod n
3）、那么 publickKey = （e,n）,privateKey = (d,n)

经过研究，发现目前的RSA算法其实都会在加密的过程中加入一个随机值，所以每次加密的结果都会不一样。那么既然每次加密的结果都不一样，那怎么解密呢，具体方案如下：
1）、密文 =（ random+明文） ^e mod n //publicKey 加密
2）、（random+明文） = 密文^d mod n // 服务器端利用privateKey 解密
3）、明文 = （random+明文） - random //服务器端解码出random

解决了这个疑问之后，有回到第一个问题，iOS加密的结果为何会解不出来呢。答案是RSA算法添加随机数的方式也有很多种，因为iOS设定的padding方式和服务端的padding方式（即添加随机数的方式）不一样，导致服务端解析不出来密文。

RSA加密常用的填充方式有下面3种：

1.RSA_PKCS1_PADDING 填充模式，最常用的模式
要求:
输入：必须比 RSA 钥模长(modulus) 短至少11个字节, 也就是　RSA_size(rsa) – 11
如果输入的明文过长，必须切割，　然后填充
输出：和modulus一样长
根据这个要求，对于512bit的密钥，　block length = 512/8 – 11 = 53 字节

2.RSA_PKCS1_OAEP_PADDING
输入：RSA_size(rsa) – 41
输出：和modulus一样长

3. RSA_NO_PADDING　　不填充
输入：可以和RSA钥模长一样长，如果输入的明文过长，必须切割，　然后填充

输出：和modulus一样长

用python实现RSA_PKCS1_PADDING填充的RSA代码如下：

import cgi, base64
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Cipher import PKCS1_v1_5
from Crypto.Hash import SHA
from Crypto import Random

# 私钥文件
priKey = '''-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
xxxx
-----END RSA PRIVATE KEY-----'''

# 公钥文件
pubKey = '''-----BEGIN PUBLIC KEY-----
xxxx
-----END PUBLIC KEY-----'''

# 伪随机数生成器
random_generator = Random.new().read


'''*RSA加密
* data待加密数据
* 最后的加密结果，需要用base64编码
* return 加密结果
'''


def rsa_encrypt(data):
    key = RSA.importKey(pubKey)
    cipher = PKCS1_v1_5.new(key)
    cipher_text = base64.b64encode(cipher.encrypt(data))
    return cipher_text


'''*RSA解密
* encrypt_text待解密数据
* 解密用私钥
* return 解密的结果
'''


def rsa_decode(encrypt_text):
    key = RSA.importKey(priKey)
    cipher = PKCS1_v1_5.new(key)
    text = cipher.decrypt(base64.b64decode(encrypt_text), random_generator)
    return text

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