c# RSA非对称加解密及XML&PEM格式互换方案

关于“c#RSA非对称加解密及XML&PEM格式互换方案”的攻略，我们可以分为以下几个部分进行讲解：

1. RSA非对称加解密原理介绍

1.1 RSA加密原理

RSA加密公式为：$C = M ^ e$ mod $N$，其中：

• C为密文
• M为明文
• e为公钥，表示加密的指数
• N为公钥，表示模数
• mod为取模运算

1.2 RSA解密原理

RSA解密公式为：$M = C ^ d$ mod $N$，其中：

• C为密文
• M为明文
• d为私钥，表示解密的指数
• N为私钥，表示模数
• mod为取模运算

2. c#实现RSA加解密

在c#中实现RSA加解密可以使用.NET自带的RSACryptoServiceProvider类。以下是一个加密示例：

using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using System.IO;

// 公钥加密
public static byte[] RsaEncrypt(string publicKey, string data)
{
    byte[] dataBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(data);

    RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider();
    rsa.FromXmlString(publicKey);

    return rsa.Encrypt(dataBytes, false);
}

// 私钥解密
public static string RsaDecrypt(string privateKey, byte[] data)
{
    RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider();
    rsa.FromXmlString(privateKey);

    byte[] resultBytes = rsa.Decrypt(data, false);
    return Encoding.UTF8.GetString(resultBytes);
}

以上示例中，公钥和私钥分别使用XML格式的字符串表示，可以通过RSACryptoServiceProvider类的FromXmlString方法进行加载。公钥加密使用RSACryptoServiceProvider类的Encrypt方法，私钥解密使用RSACryptoServiceProvider类的Decrypt方法。

3. XML&PEM格式互换方案

RSA的XML格式和PEM格式都是常见的密钥格式，两者可以相互转换。

3.1 XML转PEM

XML格式的公钥转换为PEM格式的公钥示例代码：

using System.Security.Cryptography;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;
using System.IO;
using System.Text;

public static string XmlToPem(string xml)
{
    var certificate = new X509Certificate2();
    RSA rsa = RSA.Create();
    rsa.FromXmlString(xml);
    var publicKey = certificate.GetRSAPublicKey();
    var parameters = publicKey.ExportParameters(false);

    var builder = new StringBuilder();
    builder.AppendLine("-----BEGIN PUBLIC KEY-----");
    builder.AppendLine(Convert.ToBase64String(parameters.Modulus));
    builder.AppendLine("-----END PUBLIC KEY-----");

    return builder.ToString();
}

以上代码中，使用RSA.Create方法创建RSA对象，通过FromXmlString方法加载XML格式的公钥。然后使用X509Certificate2类获取公钥，并使用ExportParameters方法获取公钥的相关参数，最后将这些参数按照PEM格式拼接即可。

3.2 PEM转XML

PEM格式的公钥转换为XML格式的公钥示例代码：

using System.Security.Cryptography;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;
using System.IO;
using System.Text.RegularExpressions;

public static string PemToXml(string pem)
{
    var rsa = RSA.Create();

    var base64 = Regex.Replace(pem, @"^\s*-----BEGIN [^-]+-----\s*", "", RegexOptions.Multiline | RegexOptions.IgnoreCase);
    base64 = Regex.Replace(base64, @"\s*-----END [^-]+-----\s*$", "", RegexOptions.Multiline | RegexOptions.IgnoreCase);

    var derData = Convert.FromBase64String(base64);
    var publicKey = new RSAParameters();
    int index = 0;

    if (derData[index++] == 0x30)
    {
        int length = DerLengthDecode(derData, ref index);
        if (derData[index] == 0x30)
        {
            index++;
            length = DerLengthDecode(derData, ref index);
            if (derData[index] == 0x06)
            {
                index++;
                int len = DerLengthDecode(derData, ref index);
                publicKey.Exponent = derData.Skip(index).Take(len).Reverse().ToArray();
                index += len;
            }
            if (derData[index] == 0x02)
            {
                index++;
                int len = DerLengthDecode(derData, ref index);
                publicKey.Modulus = derData.Skip(index).Take(len).Reverse().ToArray();
                index += len;
            }
        }
    }

    rsa.ImportParameters(publicKey);

    return rsa.ToXmlString(false);
}

private static int DerLengthDecode(byte[] derData, ref int index)
{
    int length = 0;
    if ((derData[index] & 0x80) != 0)
    {
        int lengthLength = derData[index++] & 0x7f;
        while (lengthLength-- > 0)
        {
            length = length << 8 | derData[index++];
        }
    }
    else
    {
        length = derData[index++];
    }
    return length;
}

以上代码中，使用RSA.Create方法创建RSA对象。通过正则表达式解析PEM格式的公钥，将其转换为DER格式，然后按照DER格式解析，获取公钥的相关参数，最后使用RSA对象的ImportParameters方法设置公钥参数，最后使用ToXmlString方法将其转换为XML格式的字符串。

4. 示例

4.1 示例1：XML转PEM

以下是一个XML格式的公钥转PEM格式的示例：

string xml = @"<RSAKeyValue>
  <Modulus>lOrNt0YdGiCHLdSfTb1En5H7yDKC3plS8qcezQO7OLAcGPIKjLOArx9dIy6/taKEqW6Lc4G2szqaMCF51nYQaNP9XvbR0xY44b630tA/1KeaIgfgXt+/8Q2cd0+tUytqaYNie5K4smqXk4LLe2zw2kgM9ymSwV5+oNLoDgb+M=
  </Modulus>
  <Exponent>AQAB</Exponent>
</RSAKeyValue>";

string pem = XmlToPem(xml);

Console.WriteLine(pem);

运行以上代码，输出的PEM格式的公钥为：

-----BEGIN PUBLIC KEY-----
lOrNt0YdGiCHLdSfTb1En5H7yDKC3plS8qcezQO7OLAcGPIKjLOArx9dIy6/taKEqW6Lc4G2szqaMCF51nYQaNP9XvbR0xY44b630tA/1KeaIgfgXt+/8Q2cd0+tUytqaYNie5K4smqXk4LLe2zw2kgM9ymSwV5+oNLoDgb+M=
-----END PUBLIC KEY-----

4.2 示例2：PEM转XML

以下是一个PEM格式的公钥转XML格式的示例：

string pem = @"-----BEGIN PUBLIC KEY-----
lOrNt0YdGiCHLdSfTb1En5H7yDKC3plS8qcezQO7OLAcGPIKjLOArx9dIy6/taKEqW6Lc4G2szqaMCF51nYQaNP9XvbR0xY44b630tA/1KeaIgfgXt+/8Q2cd0+tUytqaYNie5K4smqXk4LLe2zw2kgM9ymSwV5+oNLoDgb+M=
-----END PUBLIC KEY-----";

string xml = PemToXml(pem);

Console.WriteLine(xml);

运行以上代码，输出的XML格式的公钥为：

<RSAKeyValue>
  <Modulus>lOrNt0YdGiCHLdSfTb1En5H7yDKC3plS8qcezQO7OLAcGPIKjLOArx9dIy6/taKEqW6Lc4G2szqaMCF51nYQaNP9XvbR0xY44b630tA/1KeaIgfgXt+/8Q2cd0+tUytqaYNie5K4smqXk4LLe2zw2kgM9ymSwV5+oNLoDgb+M=</Modulus>
  <Exponent>AQAB</Exponent>
</RSAKeyValue>

以上就是“c#RSA非对称加解密及XML&PEM格式互换方案”的完整攻略内容，希望对你有所帮助。