C# 微信支付敏感信息加解密解决方案
一、微信支付敏感信息加密
为了保证通信过程中敏感信息字段（如用户的住址、银行卡号、手机号码等）的机密性，微信支付API v3要求商户对上送的敏感信息字段进行加密。
与之相对应，微信支付会对下行的敏感信息字段进行加密，商户需解密后方能得到原文。
敏感信息加密使用的RSA公钥加密算法。加密算法使用的填充方案，我们使用了相对更安全的RSAES-OAEP(Optimal Asymmetric Encryption Padding)。
敏感信息加解密-接口规则 | 微信支付商户平台文档中心
1.官方给的C#加密方案代码，但是没有给公钥apiclient_key.pem文件转成二进制的方案
/// 要加密的明文
/// -----BEGIN CERTIFICATE----- 开头的string，转为bytes
///
public static string RSAEncrypt(string text, byte[] publicKey)
{
using (var x509 = new X509Certificate2(publicKey))
{
using (var rsa = (RSACryptoServiceProvider)x509.PublicKey.Key)
{
var buff = rsa.Encrypt(Encoding.UTF8.GetBytes(text), true);
return Convert.ToBase64String(buff);
}
}
}问题所在：
官网下载的apiclient_key.pem，是Java RSA版本的秘钥，没法直接转换成C#RSA秘钥
二、将Java RSA公钥转换为C#RSA公钥
1.BouncyCastle
bouncy castle（轻量级密码术包）是一种用于 Java 平台的开放源码的轻量级密码术包；它支持大量的密码术算法，并提供JCE 1.2.1的实现。
Portable.BouncyCastle 是对应的C#版本
BouncyCastle portable version with support for .NET 4, .NET Standard 2.0
官网地址：
The Legion of the Bouncy Castle C# Cryptography APIs
2.转换方案使用 RSAUtility 源码如下： 直接复制用。
///
/// RSA 算法工具类。
///
public static class RSAUtility
{
private const string RSA_CIPHER_ALGORITHM_ECB = "RSA/ECB";
private const string RSA_CIPHER_PADDING_OAEP_WITH_SHA1_AND_MGF1 = "OAEPWITHSHA1ANDMGF1PADDING";
private const string RSA_SIGNER_ALGORITHM_SHA256 = "SHA-256withRSA";
private static byte[] ConvertPrivateKeyPkcs8PemToByteArray(string privateKey)
{
privateKey = privateKey
.Replace("-----BEGIN PRIVATE KEY-----", string.Empty)
.Replace("-----END PRIVATE KEY-----", string.Empty);
privateKey = Regex.Replace(privateKey, "\\s+", string.Empty);
return Convert.FromBase64String(privateKey);
}
private static byte[] ConvertPublicKeyPkcs8PemToByteArray(string publicKey)
{
publicKey = publicKey
.Replace("-----BEGIN PUBLIC KEY-----", string.Empty)
.Replace("-----END PUBLIC KEY-----", string.Empty);
publicKey = Regex.Replace(publicKey, "\\s+", string.Empty);
return Convert.FromBase64String(publicKey);
}
private static X509Certificate ParseCertificatePemToX509(string certificate)
{
using (TextReader sreader = new StringReader(certificate))
{
PemReader pemReader = new PemReader(sreader);
return (X509Certificate)pemReader.ReadObject();
}
}
private static RsaKeyParameters ParsePrivateKeyPemToPrivateKeyParameters(byte[] privateKeyBytes)
{
return (RsaKeyParameters)PrivateKeyFactory.CreateKey(privateKeyBytes);
}
private static RsaKeyParameters ParsePublicKeyPemToPublicKeyParameters(byte[] publicKeyBytes)
{
return (RsaKeyParameters)PublicKeyFactory.CreateKey(publicKeyBytes);
}
private static byte[] SignWithSHA256(RsaKeyParameters rsaPrivateKeyParams, byte[] msgBytes)
{
ISigner signer = SignerUtilities.GetSigner(RSA_SIGNER_ALGORITHM_SHA256);
signer.Init(true, rsaPrivateKeyParams);
signer.BlockUpdate(msgBytes, 0, msgBytes.Length);
return signer.GenerateSignature();
}
private static bool VerifyWithSHA256(RsaKeyParameters rsaPublicKeyParams, byte[] msgBytes, byte[] signBytes)
{
ISigner signer = SignerUtilities.GetSigner(RSA_SIGNER_ALGORITHM_SHA256);
signer.Init(false, rsaPublicKeyParams);
signer.BlockUpdate(msgBytes, 0, msgBytes.Length);
return signer.VerifySignature(signBytes);
}
private static byte[] DecryptWithECB(RsaKeyParameters rsaPrivateKeyParams, byte[] cipherBytes, string paddingMode)
{
IBufferedCipher cipher = CipherUtilities.GetCipher($"{RSA_CIPHER_ALGORITHM_ECB}/{paddingMode}");
cipher.Init(false, rsaPrivateKeyParams);
return cipher.DoFinal(cipherBytes);
}
private static byte[] EncryptWithECB(RsaKeyParameters rsaPublicKeyParams, byte[] plainBytes, string paddingMode)
{
IBufferedCipher cipher = CipherUtilities.GetCipher($"{RSA_CIPHER_ALGORITHM_ECB}/{paddingMode}");
cipher.Init(true, rsaPublicKeyParams);
return cipher.DoFinal(plainBytes);
}
///
/// 使用私钥基于 SHA-256 算法生成签名。
///
/// PKCS#8 私钥字节数组。
/// 待签名的数据字节数组。
/// 签名字节数组。
public static byte[] SignWithSHA256(byte[] privateKeyBytes, byte[] msgBytes)
{
if (privateKeyBytes == null) throw new ArgumentNullException(nameof(privateKeyBytes));
if (msgBytes == null) throw new ArgumentNullException(nameof(msgBytes));
RsaKeyParameters rsaPrivateKeyParams = ParsePrivateKeyPemToPrivateKeyParameters(privateKeyBytes);
return SignWithSHA256(rsaPrivateKeyParams, msgBytes);
}
///
/// 使用私钥基于 SHA-256 算法生成签名。
///
/// PKCS#8 私钥（PEM 格式）。
/// 待签名的文本数据。
/// 经 Base64 编码的签名。
public static string SignWithSHA256(string privateKey, string message)
{
if (privateKey == null) throw new ArgumentNullException(nameof(privateKey));
if (message == null) throw new ArgumentNullException(nameof(message));
byte[] privateKeyBytes = ConvertPrivateKeyPkcs8PemToByteArray(privateKey);
byte[] msgBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
byte[] signBytes = SignWithSHA256(privateKeyBytes, msgBytes);
return Convert.ToBase64String(signBytes);
}
///
/// 使用公钥基于 SHA-256 算法验证签名。
///
/// PKCS#8 公钥字节数据。
/// 待验证的数据字节数据。
/// 待验证的签名字节数据。
/// 验证结果。
public static bool VerifyWithSHA256(byte[] publicKeyBytes, byte[] msgBytes, byte[] signBytes)
{
if (publicKeyBytes == null) throw new ArgumentNullException(nameof(publicKeyBytes));
if (msgBytes == null) throw new ArgumentNullException(nameof(msgBytes));
if (signBytes == null) throw new ArgumentNullException(nameof(signBytes));
RsaKeyParameters rsaPublicKeyParams = ParsePublicKeyPemToPublicKeyParameters(publicKeyBytes);
return VerifyWithSHA256(rsaPublicKeyParams, msgBytes, signBytes);
}
///
/// 使用公钥基于 SHA-256 算法验证签名。
///
/// PKCS#8 公钥（PEM 格式）。
/// 待验证的文本数据。
/// 经 Base64 编码的待验证的签名。
/// 验证结果。
public static bool VerifyWithSHA256(string publicKey, string message, string signature)
{
if (publicKey == null) throw new ArgumentNullException(nameof(publicKey));
if (message == null) throw new ArgumentNullException(nameof(message));
if (signature == null) throw new ArgumentNullException(nameof(signature));
byte[] publicKeyBytes = ConvertPublicKeyPkcs8PemToByteArray(publicKey);
byte[] msgBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
byte[] signBytes = Convert.FromBase64String(signature);
return VerifyWithSHA256(publicKeyBytes, msgBytes, signBytes);
}
///
/// 使用证书基于 SHA-256 算法验证签名。
///
/// 证书（PEM 格式）。
/// 待验证的文本数据。
/// 经 Base64 编码的待验证的签名。
/// 验证结果。
public static bool VerifyWithSHA256ByCertificate(string certificate, string message, string signature)
{
if (certificate == null) throw new ArgumentNullException(nameof(certificate));
string publicKey = ExportPublicKeyFromCertificate(certificate);
return VerifyWithSHA256(publicKey, message, signature);
}
///
/// 使用私钥基于 ECB 模式解密数据。
///
/// PKCS#8 私钥字节数据。
/// 待解密的数据字节数据。
/// 填充模式。（默认值：解密后的数据字节数组。
public static byte[] DecryptWithECB(byte[] privateKeyBytes, byte[] cipherBytes, string paddingMode = RSA_CIPHER_PADDING_OAEP_WITH_SHA1_AND_MGF1)
{
if (privateKeyBytes == null) throw new ArgumentNullException(nameof(privateKeyBytes));
if (cipherBytes == null) throw new ArgumentNullException(nameof(cipherBytes));
RsaKeyParameters rsaPrivateKeyParams = ParsePrivateKeyPemToPrivateKeyParameters(privateKeyBytes);
return DecryptWithECB(rsaPrivateKeyParams, cipherBytes, paddingMode);
}
///
/// 使用私钥基于 ECB 模式解密数据。
///
/// PKCS#8 私钥（PEM 格式）。
/// 经 Base64 编码的待解密数据。
/// 填充模式。（默认值：解密后的文本数据。
public static string DecryptWithECB(string privateKey, string cipherText, string paddingMode = RSA_CIPHER_PADDING_OAEP_WITH_SHA1_AND_MGF1)
{
if (privateKey == null) throw new ArgumentNullException(nameof(privateKey));
if (cipherText == null) throw new ArgumentNullException(nameof(cipherText));
byte[] privateKeyBytes = ConvertPrivateKeyPkcs8PemToByteArray(privateKey);
byte[] cipherBytes = Convert.FromBase64String(cipherText);
byte[] plainBytes = DecryptWithECB(privateKeyBytes, cipherBytes, paddingMode);
return Encoding.UTF8.GetString(plainBytes);
}
///
/// 使用公钥基于 ECB 模式加密数据。
///
/// PKCS#8 公钥字节数据。
/// 待加密的数据字节数据。
/// 填充模式。（默认值：加密后的数据字节数组。
public static byte[] EncryptWithECB(byte[] publicKeyBytes, byte[] plainBytes, string paddingMode = RSA_CIPHER_PADDING_OAEP_WITH_SHA1_AND_MGF1)
{
if (publicKeyBytes == null) throw new ArgumentNullException(nameof(publicKeyBytes));
if (plainBytes == null) throw new ArgumentNullException(nameof(plainBytes));
RsaKeyParameters rsaPublicKeyParams = ParsePublicKeyPemToPublicKeyParameters(publicKeyBytes);
return EncryptWithECB(rsaPublicKeyParams, plainBytes, paddingMode);
}
///
/// 使用公钥基于 ECB 模式加密数据。
///
/// PKCS#8 公钥（PEM 格式）。
/// 待加密的文本数据。
/// 填充模式。（默认值：经 Base64 编码的加密数据。
public static string EncryptWithECB(string publicKey, string plainText, string paddingMode = RSA_CIPHER_PADDING_OAEP_WITH_SHA1_AND_MGF1)
{
if (publicKey == null) throw new ArgumentNullException(nameof(publicKey));
if (plainText == null) throw new ArgumentNullException(nameof(plainText));
byte[] publicKeyBytes = ConvertPublicKeyPkcs8PemToByteArray(publicKey);
byte[] plainBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(plainText);
byte[] cipherBytes = EncryptWithECB(publicKeyBytes, plainBytes, paddingMode);
return Convert.ToBase64String(cipherBytes);
}
///
/// 使用证书基于 ECB 模式加密数据。
///
/// 证书（PEM 格式）。
/// 待加密的文本数据。
/// 填充模式。（默认值：经 Base64 编码的加密数据。
public static string EncryptWithECBByCertificate(string certificate, string plainText, string paddingMode = RSA_CIPHER_PADDING_OAEP_WITH_SHA1_AND_MGF1)
{
if (certificate == null) throw new ArgumentNullException(nameof(certificate));
string publicKey = ExportPublicKeyFromCertificate(certificate);
return EncryptWithECB(publicKey, plainText, paddingMode);
}
///
/// 从 CRT/CER 证书中导出 PKCS#8 公钥。
///
/// 即从 -----BEGIN CERTIFICATE----- ... -----END CERTIFICATE-----
/// 转为 -----BEGIN PUBLIC KEY----- ..... -----END PUBLIC KEY-----
///
///
/// 证书（PEM 格式）。
/// PKCS#8 公钥（PEM 格式）。
public static string ExportPublicKeyFromCertificate(string certificate)
{
if (certificate == null) throw new ArgumentNullException(nameof(certificate));
using (TextWriter swriter = new StringWriter())
{
X509Certificate x509cert = ParseCertificatePemToX509(certificate);
RsaKeyParameters rsaPublicKeyParams = (RsaKeyParameters)x509cert.GetPublicKey();
PemWriter pemWriter = new PemWriter(swriter);
pemWriter.WriteObject(rsaPublicKeyParams);
pemWriter.Writer.Flush();
return swriter.ToString()!;
}
}
///
/// 从 CRT/CER 证书中导出证书序列号。
///
/// 证书（PEM 格式）。
/// 证书序列号。
public static string ExportSerialNumberFromCertificate(string certificate)
{
if (certificate == null) throw new ArgumentNullException(nameof(certificate));
X509Certificate x509cert = ParseCertificatePemToX509(certificate);
return x509cert.SerialNumber.ToString(16);
}
///
/// 从 CRT/CER 证书中导出证书颁发时间。
///
/// 证书（PEM 格式）。
/// 证书颁发时间。
public static DateTimeOffset ExportEffectiveTimeFromCertificate(string certificate)
{
if (certificate == null) throw new ArgumentNullException(nameof(certificate));
X509Certificate x509cert = ParseCertificatePemToX509(certificate);
return new DateTimeOffset(x509cert.NotBefore);
}
///
/// 从 CRT/CER 证书中导出证书过期时间。
///
/// 证书（PEM 格式）。
/// 证书过期时间。
public static DateTimeOffset ExportExpireTimeFromCertificate(string certificate)
{
if (certificate == null) throw new ArgumentNullException(nameof(certificate));
X509Certificate x509cert = ParseCertificatePemToX509(certificate);
return new DateTimeOffset(x509cert.NotAfter);
}
}三、C# 微信支付敏感信息加解 案例
string CERTIFICATE = "-----BEGIN CERTIFICATE-----xxxxxxxxxxxx----END CERTIFICATE-----\r\n";
//公钥转换
string actualPublicKey = RSAUtility.ExportPublicKeyFromCertificate(CERTIFICATE).Replace("\r", "").Replace("\n", "");
//执行加密
string result = RSAUtility.EncryptWithECB(actualPublicKey, "张三丰");
Console.WriteLine(result); //加密结果 LHcAhbGJz2+j8SSK51NaOibntvd19YxgoNlaCM89dVRchkcopWN+EQgIgOS3Qtcc+cD4lPpMvUaclDNRu3a6Y+bIAVWzmZCudEjRV9MmTSh/XIMgqTTTu0rV4PLAzywp+LaGHqNRbvaicWDRAF1F+gHDSJSOxlIHBIhgimuaoa04xQdztA71p3RJuXG0TYs2oRb+6QJQKj11nbIx7/fgx5VMePyqlqShzd1MTfrw4zqc/+dGL+euVhSwQNV8JYt6ZogtLraRlRVlRinH875P81uhKwUVrxtvv6pwNN+p+yph1CaDOK4qCT7XsDtsatS102L/AGf95wQ87o4Ym9WpfA==更多：