java - SHA256withRSA 它是做什么的，顺序是什么？

Question

在密码学等方面，我完全是个新手。我不(也不想)知道 SHA256 和 RSA 的细节。我“知道”他们做了什么，但不知道他们是怎么做的，现在这就足够了。

我想知道“SHA256withRSA”算法(如果您可以这样调用它的话)实际上是做什么的，顺序是什么。例如，它是使用 SHA256 对数据进行哈希处理，然后使用 RSA 对其进行加密，还是反之亦然，还是其他？

我问的原因是因为我想做 java 等价物:

Signature.getInstance("SHA256withRSA")
signature.initSign(privateKey); //privateKey == a key extracted from a .p12 file

在 iOS 上的 Objective-C 中。而且我似乎找不到任何能做到这一点的东西，因此我问，我可以只散列数据 (SHA256) 然后加密它 (RSA)(反之亦然)并获得相同的行为吗？

做这种事情的建议解决方案是什么？

谢谢!

编辑: 我没有提到我使用通过以下方式获得的私钥对数据进行签名:

KeyStore keystore = KeyStore.getInstance("PKCS12");
keystore.load(new FileInputStream(new File(filename)), password.toCharArray());
PrivateKey privateKey = (PrivateKey)keystore.getKey(alias, password.toCharArray());

例如，文件名是:“/somewhere/mykey.p12”。

Answer 1

“SHA256withRSA” 使用正式名称 RSASSA-PKCS1-v1_5 实现 PKCS#1 v1.5 填充和模幂运算在使用 SHA256 计算数据的哈希值之后。

所以一般顺序是:

1. 散列；
2. 为签名生成填充哈希；
3. 使用私有(private)指数和模数进行模幂运算。

用于加密和签名生成的填充不同，因此使用加密可能会导致错误的签名。

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PKCS#1 v1.5 填充方案已被 PSS 取代。对于新协议(protocol)，建议改用 PSS 方案。对于 RSA，存在一个非常易读的公共(public)标准。该标准也被用作 RFC 3447: Public-Key Cryptography Standards (PKCS) #1: RSA Cryptography Specifications Version 2.1 的基础(这基本上是一个副本)。

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关于iOS中的padding，请查看this answer托马斯·波尔宁。基本上，您应该创建 SHA-256 哈希，为静态数据 block (在 PKCS#1 规范中定义)添加前缀，然后使用 kSecPaddingPKCS1 来使用 SecKeyRawSign。

为方便起见，PKCS#1 定义的数据 block 需要以 SHA-256 的十六进制表示法作为前缀(在标准文档中很难找到，在 section 9.2 的注释中):

30 31 30 0D 06 09 60 86 48 01 65 03 04 02 01 05 00 04 20

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注意事项:

• 上述步骤不包括从字节到整数的转换，反之亦然。原始 RSA 操作的结果通常会转换为无符号大端编码，其大小与模数(以字节为单位)相同(通常与 key 大小相同，因为 key 大小已经是 8 的倍数)。这些转换在 RFC 中称为 I2OSP 和 OS2IP。