C#BouncyCastle-Cifrado RSA con claves públicas/privadas

encryption cryptography

Question

Necesito cifrar los datos en C # para pasarlos a Java. El código Java pertenece a un tercero, pero se me ha dado la fuente relevante, así que decidí que, como Java usa las librerías Bouncy Castle, usaré el puerto C #.

El descifrado funciona bien. Sin embargo, el descifrado solo funciona cuando uso el cifrado utilizando la clave privada, y no con la clave pública. Cuando se utiliza la clave pública, el descifrado falla con unknown block type .

Obviamente, el cifrado dentro de RsaEncryptWithPrivate usa la clave pública al cifrar, por lo que no entiendo por qué los dos métodos de cifrado no son funcionalmente idénticos:

using Org.BouncyCastle.Crypto;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Encodings;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Engines;
using Org.BouncyCastle.OpenSsl;

public class EncryptionClass
{       
    public string RsaEncryptWithPublic(string clearText
        , string publicKey)
    {
        var bytesToEncrypt = Encoding.UTF8.GetBytes(clearText);

        var encryptEngine = new Pkcs1Encoding(new RsaEngine());

        using (var txtreader = new StringReader(publicKey))
        {
            var keyParameter = (AsymmetricKeyParameter)new PemReader(txtreader).ReadObject();

            encryptEngine.Init(true, keyParameter);
        }

        var encrypted = Convert.ToBase64String(encryptEngine.ProcessBlock(bytesToEncrypt, 0, bytesToEncrypt.Length));
        return encrypted;

    }

    public string RsaEncryptWithPrivate(string clearText
        , string privateKey)
    {
        var bytesToEncrypt = Encoding.UTF8.GetBytes(clearText);

        var encryptEngine = new Pkcs1Encoding(new RsaEngine());

        using (var txtreader = new StringReader(privateKey))
        {
            var keyPair = (AsymmetricCipherKeyPair)new PemReader(txtreader).ReadObject();

            encryptEngine.Init(true, keyPair.Public);
        }

        var encrypted= Convert.ToBase64String(encryptEngine.ProcessBlock(bytesToEncrypt, 0, bytesToEncrypt.Length));
        return encrypted;
    }


    // Decryption:

    public string RsaDecrypt(string base64Input
        , string privateKey)
    {
        var bytesToDecrypt = Convert.FromBase64String(base64Input);

        //get a stream from the string
        AsymmetricCipherKeyPair keyPair;
        var decryptEngine = new Pkcs1Encoding(new RsaEngine());

        using ( var txtreader = new StringReader(privateKey) )
        {
            keyPair = (AsymmetricCipherKeyPair) new PemReader(txtreader).ReadObject();

            decryptEngine.Init(false, keyPair.Private);
        }

        var decrypted = Encoding.UTF8.GetString(decryptEngine.ProcessBlock(bytesToDecrypt, 0, bytesToDecrypt.Length));
        return decrypted;
    }
}

// In my test project   

    [Test()]
    public void EncryptTest()
    {
        // Set up 
        var input = "Perceived determine departure explained no forfeited";
        var enc = new EncryptionClass();
        var publicKey = "-----BEGIN PUBLIC KEY----- // SNIPPED // -----END PUBLIC KEY-----";
        var privateKey = "-----BEGIN PRIVATE KEY----- // SNIPPED // -----END PRIVATE KEY-----";

        // Encrypt it
        var encryptedWithPublic = enc.RsaEncryptWithPublic(input, publicKey); 

        var encryptedWithPrivate = enc.RsaEncryptWithPrivate(input, privateKey);

        // Decrypt
        var outputWithPublic = payUEnc.RsaDecrypt(encryptedWithPrivate, privateKey); 
        // Throws error: "unknown block type"

        var outputWithPrivate = payUEnc.RsaDecrypt(encryptedWithPrivate, _privateKey); 
        // returns the correct decrypted text, "Perceived determine departure explained no forfeited"

        // Assertion
        Assert.AreEqual(outputWithPrivate, input); // This is true
    }

Por cierto, el descifrado de Java presenta el mismo problema: cuando se cifra con la clave pública solamente, falla.

Soy muy nuevo en la criptografía, así que estoy seguro de que estoy haciendo algo muy simple mal en el método RsaEncryptWithPublic .

EDITAR:

También he agregado una prueba de unidad que prueba que la clave pública es igual a la clave pública que se extrae de la clave privada:

    [Test()]
    public void EncryptCompareTest()
    {
        AsymmetricKeyParameter keyParameterFromPub;
        AsymmetricKeyParameter keyParameterFromPriv;
        AsymmetricCipherKeyPair keyPair;

        using (var txtreader = new StringReader(_publicKey))
        {
            keyParameterFromPub = (AsymmetricKeyParameter)new PemReader(txtreader).ReadObject();
        }

        using (var txtreader = new StringReader(_privateKey))
        {
            keyPair = (AsymmetricCipherKeyPair)new PemReader(txtreader).ReadObject();
            keyParameterFromPriv = keyPair.Public;
        }

        Assert.AreEqual(keyParameterFromPub, keyParameterFromPriv); // returns true;

    } 

Answer 1

Estaba usando una clave pública incorrecta ... y la prueba que probó que las claves privada y pública coincidían fue la clave pública correcta.

El código anterior funciona perfectamente tal como está, ¡siempre y cuando obtenga las claves correctamente!

Answer 2

Hay algunos errores en el código de OP. Hice pocos cambios. Esto es lo que tengo corriendo.

public class TFRSAEncryption
{
    public string RsaEncryptWithPublic(string clearText, string publicKey)
    {
        var bytesToEncrypt = Encoding.UTF8.GetBytes(clearText);

        var encryptEngine = new Pkcs1Encoding(new RsaEngine());

        using (var txtreader = new StringReader(publicKey))
        {
            var keyParameter = (AsymmetricKeyParameter)new PemReader(txtreader).ReadObject();

            encryptEngine.Init(true, keyParameter);
        }

        var encrypted = Convert.ToBase64String(encryptEngine.ProcessBlock(bytesToEncrypt, 0, bytesToEncrypt.Length));
        return encrypted;

    }

    public string RsaEncryptWithPrivate(string clearText, string privateKey)
    {
        var bytesToEncrypt = Encoding.UTF8.GetBytes(clearText);

        var encryptEngine = new Pkcs1Encoding(new RsaEngine());

        using (var txtreader = new StringReader(privateKey))
        {
            var keyPair = (AsymmetricCipherKeyPair)new PemReader(txtreader).ReadObject();

            encryptEngine.Init(true, keyPair.Private);
        }

        var encrypted = Convert.ToBase64String(encryptEngine.ProcessBlock(bytesToEncrypt, 0, bytesToEncrypt.Length));
        return encrypted;
    }


    // Decryption:

    public string RsaDecryptWithPrivate(string base64Input, string privateKey)
    {
        var bytesToDecrypt = Convert.FromBase64String(base64Input);

        AsymmetricCipherKeyPair keyPair;
        var decryptEngine = new Pkcs1Encoding(new RsaEngine());

        using (var txtreader = new StringReader(privateKey))
        {
            keyPair = (AsymmetricCipherKeyPair)new PemReader(txtreader).ReadObject();

            decryptEngine.Init(false, keyPair.Private);
        }

        var decrypted = Encoding.UTF8.GetString(decryptEngine.ProcessBlock(bytesToDecrypt, 0, bytesToDecrypt.Length));
        return decrypted;
    }

    public string RsaDecryptWithPublic(string base64Input, string publicKey)
    {
        var bytesToDecrypt = Convert.FromBase64String(base64Input);

        var decryptEngine = new Pkcs1Encoding(new RsaEngine());

        using (var txtreader = new StringReader(publicKey))
        {
            var keyParameter = (AsymmetricKeyParameter)new PemReader(txtreader).ReadObject();

            decryptEngine.Init(false, keyParameter);
        }

        var decrypted = Encoding.UTF8.GetString(decryptEngine.ProcessBlock(bytesToDecrypt, 0, bytesToDecrypt.Length));
        return decrypted;
    }
}

class Program
{

    static void Main(string[] args)
    {
        // Set up 
        var input = "Perceived determine departure explained no forfeited";
        var enc = new TFRSAEncryption();
        var publicKey = "-----BEGIN PUBLIC KEY----- // Base64 string omitted // -----END PUBLIC KEY-----";
        var privateKey = "-----BEGIN PRIVATE KEY----- // Base64 string omitted// -----END PRIVATE KEY-----";

        // Encrypt it
        var encryptedWithPublic = enc.RsaEncryptWithPublic(input, publicKey);

        var encryptedWithPrivate = enc.RsaEncryptWithPrivate(input, privateKey);

        // Decrypt
        var output1 = enc.RsaDecryptWithPrivate(encryptedWithPublic, privateKey);

        var output2 = enc.RsaDecryptWithPublic(encryptedWithPrivate, publicKey);

        Console.WriteLine(output1 == output2 && output2 == input);

        Console.Read();
    }
}

Answer 3

Probé la solución de @ Mario, pero estaba recibiendo algunas excepciones. El primero fue

-----END PUBLIC KEY not found

Que pude arreglar al formatear ambas teclas correctamente

publicKey = $"-----BEGIN PUBLIC KEY-----/n{publicKey}/n-----END PUBLIC KEY-----/n";

El segundo error fue al intentar descifrar el texto. Unable to cast object of type ''Org.BouncyCastle.Crypto.Parameters.RsaPrivateCrtKeyParameters'' to type ''Org.BouncyCastle.Crypto.AsymmetricCipherKeyPair''.
Que resolví por el casting al tipo adecuado.

var keyPair = (RsaPrivateCrtKeyParameters)new PemReader(txtreader).ReadObject();