非对称加密算法，允许使用公钥和私钥进行加密和解密

Question

我有以下工作的非对称加密实现：

private static RSAParameters privateKey;
private static RSAParameters publicKey;

private static void RSA()
{
  var rsa = new RSACryptoServiceProvider();
  privateKey = rsa.ExportParameters(true);
  publicKey = rsa.ExportParameters(false);

  byte[] originalMessage = GenerateRandomData();
  byte[] encryptedMessage = Using(publicKey).Encrypt(originalMessage, false);
  byte[] decryptedMessage = Using(privateKey).Decrypt(encryptedMessage, false);
  Debug.Assert(originalMessage.SequenceEqual(decryptedMessage));
}

private static RSACryptoServiceProvider Using(RSAParameters parameters)
{
  RSACryptoServiceProvider encryptor = new RSACryptoServiceProvider();
  encryptor.ImportParameters(parameters);
  return encryptor;
}

private static byte[] GenerateRandomData()
{
  Random rnd = new Random();
  byte[] originalData = new byte[10];
  rnd.NextBytes(originalData);
  return originalData;
}

我用它用接收者的公钥 [Using(publicKey).Encrypt(originalData)] 加密数据，这样接收者就只能解密数据 [Using(privateKey).Decrypt(encryptedData)]。

现在我想为以下用例重用非对称加密：接收者发布数据以及知道接收者公钥的每个人（基本上是系统中的每个人，但系统外没有人，例如防止将可读数据泄露给公众）可以阅读。发布者使用他的私钥进行加密，而他的公钥将用于解密：

byte[] originalData = GenerateRandomData();
byte[] publishedData = Using(privateKey).Encrypt(originalData, false);
byte[] retrievedData = Using(publicKey).Decrypt(publishedData, false);
Debug.Assert(originalData.SequenceEqual(retrievedData));

然而这会产生一个

System.Security.Cryptography.CryptographicException
  HResult=0x8009000D
  Message=Keyset does not exist.

我不想为数据发布部分使用不同的公钥-私钥对，尤其是在这种情况下，这意味着将公钥设为私钥。打字的时候已经很尴尬了……

编辑：.NET 框架中是否包含非对称加密，它允许我在两个方向上使用两个密钥（公共和私有），如果一个密钥用于加密，则只有另一个可以用于解密?

Answer 1

RSA 签名与使用私钥加密不同。

PKCS#1 v1.5 签名：

• 使用选定的算法对内容进行散列。
• 创建一个 DigestInfo 值来表示哈希。
• 应用填充使消息几乎但不完全是模数的大小（此处省略详细信息）。
• 将 RSA 原语与私钥一起应用

请注意，最后一步没有说“加密”。

.NET 中的 RSA 类为您执行填充等操作，因此它们公开了签名/验证和加密/解密。您不能将它们用于交叉用途，也不能将这些类用于 RSA 原语（也称为“原始 RSA”）。