【IoT】加密与安全：非对称加密算法 RSA 1024 公钥、秘钥、明文和密文长度

RSA 1024 是指公钥及私钥分别是 1024bit，也就是 1024/8 = 128Bytes。

RSA 原理

RSA 算法密钥长度的选择是安全性和程序性能平衡的结果，密钥长度越长，安全性越好，加密解密所需时间越长。

1、非对称加密算法中 1024bit 密钥的强度相当于对称加密算法 80bit 密钥的强度；

 
2、密钥长度增长一倍，公钥操作所需时间增加约 4 倍，私钥操作所需时间增加约 8 倍，公私钥生成时间约增长 16 倍；
 
3、明文长度

一次能加密的明文长度与密钥长度成正比：

len_in_byte(raw_data) = len_in_bit(key)/8 -11，如 1024bit 的密钥，一次能加密的内容长度为 1024/8 -11 = 117 byte。

所以非对称加密一般都用于加密对称加密算法的密钥，而不是直接加密内容。

注：

明文长度小于等于密钥长度 128Bytes - 11 这个说法本身不太准确，会让人产生 RSA 1024 只能加密 117 字节长度明文的误解。

实际上，RSA 算法本身要求加密内容也就是明文长度 m 必须满足 0

那么如果 m=0 是什么结果？

普遍 RSA 加密器会直接返回全 0 结果，如果 m>n，运算就会出错。

因此，RSA 实际可加密的明文长度最大也是 1024bits，但问题就来了：

如果小于这个长度怎么办？

就需要进行 padding，因为如果没有 padding 用户无法确分解密后内容的真实长度，字符串之类的内容问题还不大，以 0 作为结束符，便于区分。

但对二进制数据就很难理解，因为不确定后面的 0 是内容还是内容结束符。

只要用到 padding，那么就会占用实际的明文长度，我们一般使用的 padding 标准有 NoPPadding、OAEPPadding、PKCS1Padding 等。

其中 PKCS#1 建议的 padding 就占用了 11 个字节，于是才有 117 字节的说法。

如果大于这个长度怎么办？

很多算法的 padding 往往是在后边的，但 PKCS 的 padding 则是在前面的，此为有意设计，有意的把第一个字节置 0 以确保 m 的值小于 n。

这样，128字节（1024bits）- 11 字节正好是117字节，但对于 RSA 加密来讲，padding 也是参与加密的。

所以，依然按照 RSA 1024 实际的明文只有 117 字节。

关于 PKCS#1 padding 规范可参考：RFC2313 chapter 8.1。

我们在把明文送给 RSA 加密器前，要确认这个值是不是大于 n，也就是如果接近 n 位长，那么需要先 padding 再分段加密。

除非我们是“定长定量自己可控可理解”的加密则不需要 padding。

4、秘文长度

加密后密文的长度为密钥的长度，如密钥长度为 1024b(128Byte)，最后生成的密文固定为 1024b(128Byte)

密文长度就是给定符合条件的明文加密出来的结果位长，这个可以确定，加密后的密文位长跟密钥的位长度是相同的，因为加密公式：

C=(P^e)%n

所以，C 最大值就是 n-1，所以不可能超过 n 的位数。

尽管可能小于 n 的位数，但从传输和存储角度，仍然是按照标准位长来进行的。

因此，即使我们加密一字节的明文，运算出来的结果也要按照标准位长来使用。

 

refer：

https://blog.csdn.net/lvxiangan/article/details/45487943
http://blog.sina.com.cn/s/blog_4fcd1ea301012o4q.html