1.问题的出现
我们知道，C#的类库中提供了RSA加密、解密以及密钥(publickey&privatekey)的生成方法，使我们能够很方便的实现RSA的加密解密以及密钥生成的操作。然而，在我们做项目的时候，我们也会发现C#自带的RSA类有以下的局限性：
密钥生成的格式为XML，虽然这种标准的格式使得我们得以在C#程序中轻松将XML格式的密钥导入，但是这种XML格式的密钥却不能很好的兼容一些其他的项目(比如Java项目)
C#自带的RSA类只支持公钥加密私钥解密，却不支持私钥加密公钥解密(此文章将要讨论的问题)，致使我们在开发某些项目(如用于软件加密、服务端数据私钥加密)时无法顺利进行
说到这里，就有必要说一下关于RSA的概念了。
2.关于RSA
RSA是一种不对称的加密算法，其安全性依赖于大数的因子分解，其生成的公钥/私钥对可以分别用于加密/解密或者解密/加密，也就是说，在理论上，RSA算法既可以实现公钥加密私钥解密，也可以实现私钥加密公钥解密。公钥加密私钥解密模式可以用于加密情形，这样，用户加密的数据在传输过程中被劫持也无法被第三方破解，从而保证用户与服务端握手的安全性。而私钥加密公钥解密则可以用于数字签名，这样，通过私钥加密产生的电子证书是不能被伪造的，而拿到公钥的用户可以使用公钥对其解密 ，从而可以校验此电子证书。
也就是说，在理论上，我们是可以实现私钥加密公钥解密的，那么我们首先就要了解一下C#中的RSA类。
3.C#中的RSA类
在C#中，RSACryptoServiceProvider类可以用于RSA加密解密以及密钥对生成。
实例化
RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider();
导出密钥
RSAParameters privatekey = rsa.ExportParameters(true); //导出私钥
RSAParameters publickey = rsa.ExportParameters(false); //导出公钥
导入密钥
rsa.FromXmlString(str); //参数str为XML格式的字符串
公钥加密
byte[] arrSource = Encoding.UTF8.GetBytes(source); //source为要加密的字符串 byte[] arrEnc = rsa.Encrypt(arrSource, false); string Enc = Convert.ToBase64String(arrEnc);
私钥解密
byte[] arrEnc = Convert.FromBase64String(Enc); //Enc为需要解密的字符串 byte[] arrDec = rsa.Decrypt(arrEnc, false); string Dec = Encoding.UTF8.GetString(arrDec);
XML格式的密钥中，私钥包含Modulus、Exponent(生成密钥一般都是用的65537)、P、Q、DP、DQ、InverseQ、D，公钥包含Modulus、Exponent，其中Modulus和Exponent为RSA公钥，Modulus和D为RSA私钥。
4.实现私钥加密&公钥解密
考虑到使用大数运算自己编写RSA私钥加密以及公钥解密的类方法比较繁琐，我想到了BouncyCastle，我们首先下载BouncyCastle的dll，然后新建一个RSAHelper类
首先做引入以下的库，这些库可以用于字符串编码、使用C#自带的RSA类
using System.Text; using System; using System.Security.Cryptography;
然后，我们还需要引入BouncyCastle的相关库
using Org.BouncyCastle.Crypto; using Org.BouncyCastle.Security; using Org.BouncyCastle.Crypto.Parameters;
下面我们首先编写私钥加密函数
/// <summary>
/// 用私钥给数据进行RSA加密
/// </summary>
/// <param name="xmlPrivateKey"> 私钥(XML格式字符串)</param>
/// <param name="strEncryptString"> 要加密的数据 </param>
/// <returns> 加密后的数据 </returns>
public static string PrivateKeyEncrypt(string xmlPrivateKey, string strEncryptString){ //加载私钥
RSACryptoServiceProvider privateRsa = new RSACryptoServiceProvider();
privateRsa.FromXmlString(xmlPrivateKey);
//转换密钥
AsymmetricCipherKeyPair keyPair = DotNetUtilities.GetKeyPair(privateRsa);
IBufferedCipher c = CipherUtilities.GetCipher("RSA/ECB/PKCS1Padding"); //使用RSA/ECB/PKCS1Padding格式
//第一个参数为true表示加密，为false表示解密；第二个参数表示密钥
c.Init(true, keyPair.Private);
byte[] DataToEncrypt = Encoding.UTF8.GetBytes(strEncryptString);
byte[] outBytes = c.DoFinal(DataToEncrypt);//加密
string strBase64 = Convert.ToBase64String(outBytes);
return strBase64;
}
接下来，编写公钥解密函数
/// <summary>
/// 用公钥给数据进行RSA解密
/// </summary>
/// <param name="xmlPublicKey"> 公钥(XML格式字符串) </param>
/// <param name="strDecryptString"> 要解密数据 </param>
/// <returns> 解密后的数据 </returns>
public static string PublicKeyDecrypt(string xmlPublicKey, string strDecryptString){
//加载公钥
RSACryptoServiceProvider publicRsa = new RSACryptoServiceProvider();
publicRsa.FromXmlString(xmlPublicKey);
RSAParameters rp = publicRsa.ExportParameters(false);//转换密钥
AsymmetricKeyParameter pbk = DotNetUtilities.GetRsaPublicKey(rp);
IBufferedCipher c = CipherUtilities.GetCipher("RSA/ECB/PKCS1Padding"); //第一个参数为true表示加密，为false表示解密；第二个参数表示密钥
c.Init(false, pbk);
byte[] DataToDecrypt = Convert.FromBase64String(strDecryptString);
byte[] outBytes = c.DoFinal(DataToDecrypt);//解密
string strDec = Encoding.UTF8.GetString(outBytes);
return strDec;
}
大功告成，现在我们就可以使用RSAHelper类的这两个静态方法来实现私钥加密以及公钥解密的功能了。