1# 非对称密钥加解密算法规格 2 3<!--Kit: Crypto Architecture Kit--> 4<!--Subsystem: Security--> 5<!--Owner: @zxz--3--> 6<!--Designer: @lanming--> 7<!--Tester: @PAFT--> 8<!--Adviser: @zengyawen--> 9 10本章说明系统支持的算法及其规格。 11 12每种算法支持的加密模式在具体规格中介绍。 13 14## RSA 15 16[RSA](crypto-asym-key-generation-conversion-spec.md#rsa)为非对称加密算法，加密长度需要在固定长度进行，在实际应用中，如果数据量无法达到固定的长度要求，可以通过不同的填充模式进行数据填充。 17 18算法库目前提供了RSA加解密常用的三种模式。 19 20- [NoPadding](#填充模式为nopadding)：不带填充，输入的数据必须与RSA密钥字节长度一样长；输出数据长度与RSA密钥字节长度一样长。 21 22- [PKCS1](#填充模式为pkcs1)：即RFC3447规范中的RSAES-PKCS1-V1_5模式，对应OpenSSL中的RSA_PKCS1_PADDING。 23 24 RSA运算时，源数据D转化为Encryption block（EB），加密时，输入数据最大长度 <= RSA密钥字节长度 - 11；输出数据长度与RSA密钥字节长度相同。 25 26- [PKCS1_OAEP](#填充模式为pkcs1_oaep)：即RFC3447规范中的RSAES-OAEP模式，对应OpenSSL中的RSA_PKCS1_OAEP_PADDING。 27 28 此模式需要设置两个摘要（md和mgf1_md），加密时，输入数据长度必须小于RSA密钥字节长度 - 2 *md摘要字节长度 - 2；输出数据长度与RSA密钥字节长度相同。 29 30 此模式可设置pSource字节流以定义OAEP填充的编码输入，并获取PKCS1_OAEP的相关参数。 31 32 | PKCS1_OAEP的相关参数 | 说明 | 33 | -------- | -------- | 34 | md | 摘要算法。 | 35 | mgf | 掩码生成算法，目前仅支持MGF1。 | 36 | mgf1_md | MGF1算法中使用的摘要算法。 | 37 | pSource | 字节流，用于编码输入。 | 38 39- 以RSA2048|SHA256举例说明输入数据长度与算法之间的关系。 40 | 填充模式 | 输入数据的最大字节长度 | 输出数据的最大字节长度 | 41 | -------- | -------- | -------- | 42 | NoPadding | 256(RSA密钥字节长度) | 256 | 43 | PKCS1 | 245(RSA密钥字节长度 - 11) | 256 | 44 | PKCS1_OAEP | 190(RSA密钥字节长度 - 2 * md摘要字节长度 - 2) | 256 | 45 46> **注意：** 47> 48> 使用同步接口生成RSA2048、RSA3072、RSA4096、RSA8192非对称密钥或明文长度超过2048均会增加耗时。 49> 50> 系统对主线程有时间限制，耗时较长会导致失败。建议生成大位数密钥时，使用异步接口或[使用多线程并发能力](../../arkts-utils/multi-thread-concurrency-overview.md)。 51 52### 填充模式为NoPadding 53 54以字符串参数完成RSA加解密。字符串参数由“非对称密钥类型”和“填充模式 NoPadding”使用符号“|”拼接而成，用于在创建非对称加解密实例时指定算法规格。 55 56| 非对称密钥类型 | 字符串参数 | API版本 | 57| -------- | -------- | -------- | 58| RSA512 | RSA512\|NoPadding | 9+ | 59| RSA768 | RSA768\|NoPadding | 9+ | 60| RSA1024 | RSA1024\|NoPadding | 9+ | 61| RSA2048 | RSA2048\|NoPadding | 9+ | 62| RSA3072 | RSA3072\|NoPadding | 9+ | 63| RSA4096 | RSA4096\|NoPadding | 9+ | 64| RSA8192 | RSA8192\|NoPadding | 9+ | 65| RSA | RSA\|NoPadding | 10+ | 66 67如表中最后一行所示，为了兼容由密钥参数生成的密钥，RSA加解密参数输入密钥类型时支持不带长度，加解密运算依据实际输入的密钥长度。 68 69### 填充模式为PKCS1 70 71以字符串参数完成RSA加解密，具体的“字符串参数”由“非对称密钥类型”和“填充模式 PKCS1”使用符号“|”拼接而成，用于在创建非对称加解密实例时指定算法规格。 72 73| 非对称密钥类型 | 字符串参数 | API版本 | 74| -------- | -------- | -------- | 75| RSA512 | RSA512\|PKCS1 | 9+ | 76| RSA768 | RSA768\|PKCS1 | 9+ | 77| RSA1024 | RSA1024\|PKCS1 | 9+ | 78| RSA2048 | RSA2048\|PKCS1 | 9+ | 79| RSA3072 | RSA3072\|PKCS1 | 9+ | 80| RSA4096 | RSA4096\|PKCS1 | 9+ | 81| RSA8192 | RSA8192\|PKCS1 | 9+ | 82| RSA | RSA\|PKCS1 | 10+ | 83 84如表中最后一行所示，为了兼容由密钥参数生成的密钥，RSA加解密参数输入密钥类型时支持不带长度，加解密运算取决于实际输入的密钥长度。 85 86### 填充模式为PKCS1_OAEP 87 88以字符串参数完成RSA加解密。字符串参数由“非对称密钥类型”、“填充模式 PKCS1_OAEP”、摘要和掩码摘要组成，使用符号“|”拼接，用于在创建非对称加解密实例时指定算法规格。 89 90如表所示，各取值范围（即[]中的内容）中，只能选取一项完成字符串拼接。 91 92举例说明，当需要非对称密钥类型为RSA2048、填充模式为PKCS1_OAEP、摘要算法为SHA256、掩码摘要为MGF1_SHA256的RSA密钥，其字符串参数为"RSA2048|PKCS1_OAEP|SHA256|MGF1_SHA256"。 93 94> **说明：** 95> 96> 输入的数据必须小于RSA密钥字节长度 - md摘要长度 - mgf1_md摘要长度 - 2。比如，当RSA密钥为512位时，不支持SHA512。 97 98| 非对称密钥类型 | 填充模式 | 摘要 | 掩码摘要 | API版本 | 99| -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | 100| RSA512 | PKCS1_OAEP | MD5 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256] | 9+ | 101| RSA512 | PKCS1_OAEP | SHA1 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256] | 9+ | 102| RSA512 | PKCS1_OAEP | SHA224 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256] | 9+ | 103| RSA768 | PKCS1_OAEP | MD5 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 104| RSA768 | PKCS1_OAEP | SHA1 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 105| RSA768 | PKCS1_OAEP | SHA224 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 106| RSA768 | PKCS1_OAEP | SHA256 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384] | 9+ | 107| RSA1024 | PKCS1_OAEP | MD5 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 108| RSA1024 | PKCS1_OAEP | SHA1 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 109| RSA1024 | PKCS1_OAEP | SHA224 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 110| RSA1024 | PKCS1_OAEP | SHA256 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 111| RSA1024 | PKCS1_OAEP | SHA384 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 112| RSA2048 | PKCS1_OAEP | MD5 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 113| RSA2048 | PKCS1_OAEP | SHA1 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 114| RSA2048 | PKCS1_OAEP | SHA224 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 115| RSA2048 | PKCS1_OAEP | SHA256 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 116| RSA2048 | PKCS1_OAEP | SHA384 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 117| RSA2048 | PKCS1_OAEP | SHA512 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 118| RSA3072 | PKCS1_OAEP | MD5 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 119| RSA3072 | PKCS1_OAEP | SHA1 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 120| RSA3072 | PKCS1_OAEP | SHA224 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 121| RSA3072 | PKCS1_OAEP | SHA256 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 122| RSA3072 | PKCS1_OAEP | SHA384 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 123| RSA3072 | PKCS1_OAEP | SHA512 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 124| RSA4096 | PKCS1_OAEP | MD5 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 125| RSA4096 | PKCS1_OAEP | SHA1 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 126| RSA4096 | PKCS1_OAEP | SHA224 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 127| RSA4096 | PKCS1_OAEP | SHA256 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 128| RSA4096 | PKCS1_OAEP | SHA384 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 129| RSA4096 | PKCS1_OAEP | SHA512 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 130| RSA8192 | PKCS1_OAEP | MD5 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 131| RSA8192 | PKCS1_OAEP | SHA1 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 132| RSA8192 | PKCS1_OAEP | SHA224 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 133| RSA8192 | PKCS1_OAEP | SHA256 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 134| RSA8192 | PKCS1_OAEP | SHA384 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 135| RSA8192 | PKCS1_OAEP | SHA512 | [MGF1_MD5\|MGF1_SHA1\|MGF1_SHA224\|MGF1_SHA256\|MGF1_SHA384\|MGF1_SHA512] | 9+ | 136| RSA | PKCS1_OAEP | 符合长度要求的摘要算法 | MGF1_符合长度要求的摘要算法 | 10+ | 137 138如表中最后一行所示，为了兼容由密钥参数生成的密钥，RSA加解密参数输入密钥类型时支持不带长度。加解密运算取决于实际输入的密钥长度。 139 140### 获取/设置OAEP填充模式的参数 141 142从API版本10开始，支持RSA使用PKCS1_OAEP填充模式时获取和设置相关参数，“√”表示支持获取或设置该参数。 143 144| OAEP参数 | 枚举值 | 获取 | 设置 | 145| -------- | -------- | -------- | -------- | 146| md | OAEP_MD_NAME_STR | √ | - | 147| mgf | OAEP_MGF_NAME_STR | √ | - | 148| mgf1_md | OAEP_MGF1_MD_STR | √ | - | 149| pSource | OAEP_MGF1_PSRC_UINT8ARR | √ | √ | 150 151## SM2 152 153[SM2](crypto-asym-key-generation-conversion-spec.md#sm2)为非对称加密算法，加密长度需要在固定长度进行。算法库目前支持以GM/T 0009-2012定义的格式加密或解密数据。 154 155SM2非对称加密的结果由C1、C2、C3三部分组成。其中C1是根据生成的随机数计算出的椭圆曲线点，C2是密文数据，C3是通过指定的摘要算法计算的值。 156 157当前支持以字符串参数完成SM2加解密，具体的“字符串参数”由“非对称密钥类型（加解密算法+密钥长度）”、“摘要算法”使用符号“|”拼接而成，用于在创建非对称加解密实例时，指定算法规格。 158 159如表所示，各取值范围（即[]中的内容）中，只能选取一项完成字符串拼接。SM2算法和密钥长度之间采用符号“_”进行拼接。 160 161举例说明，当密钥长度为256bit、摘要算法为MD5的SM2密钥，其字符串参数为"SM2_256|MD5"。 162| 非对称密钥类型 | 摘要算法 | API版本 | 163| -------- | -------- | -------- | 164| SM2_256 | [MD5\|SHA1\|SHA224\|SHA256\|SHA384\|SHA512\|SM3] | 10+ | 165| SM2 | [MD5\|SHA1\|SHA224\|SHA256\|SHA384\|SHA512\|SM3] | 10+ | 166 167如表中最后一行所示，为了兼容由密钥参数生成的密钥，SM2加解密参数在输入密钥类型时支持不带长度。加解密运算取决于实际输入的密钥长度。 168 169### 获取SM2摘要算法参数 170 171从API版本11开始，支持SM2获取摘要算法参数，“√”表示支持获取或设置该参数。 172 173| SM2加解密参数 | 枚举值 | 获取 | 设置 | 174| -------- | -------- | -------- | -------- | 175| md | SM2_MD_NAME_STR | √ | - | 176 177### 转换SM2密文格式 178 179从API版本12开始，支持SM2格式转换。当前支持的SM2密文格式为国密标准的ASN.1格式，其中各参数组合顺序为C1C3C2。 180 181开发者可指定SM2密文参数，转换为符合国密标准的ASN.1格式密文。同样，可以从国密标准的ASN.1格式密文中提取SM2密文参数，便于重新组合成其他格式的SM2密文。 182 183SM2密文参数，包括： 184 185- xCoordinate：x分量，即C1_X。 186 187- yCoordinate：y分量，即C1_Y。xCoordinate和yCoordinate可以转换成C1。 188 189- cipherTextData：密文，即C2。 190 191- hashData：杂凑值，即C3。 192 193当前支持以字符串参数指定SM2密文格式转换的模式，如下表所示，“√”表示支持获取或设置该参数。 194 195| SM2密文格式转换模式 | 基于参数生成SM2密文 | 从SM2密文中获取参数 | 196| -------- | -------- | -------- | 197| C1C3C2 | √ | √ |