为什么 RSACryptoServiceProvider.Encrypt() 输出不稳定？

Question

直到今天，我一直认为使用 RSA 进行 RSA 加密是确定性的。毕竟，如果不是，签名验证应该如何工作？

令我大吃一惊的是，.NETs RSACryptoServiceProvider 在使用相同的密钥加密相同的字节集时没有稳定的输出：

[Fact]
public void Learning()
{
    const int keySize = 1024;

    System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider rsa = new System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider(keySize);

    var bytes = GenerateRandomDataWithLength( 36 );

    for (int i = 0; i < 4; i++)
        Assert.Equal( rsa.Encrypt( bytes, false ), rsa.Encrypt( bytes, false ) );
}

byte[] GenerateRandomDataWithLength( int length )
{
    Random r = new Random();

    byte[] data = new byte[length];
    r.NextBytes( data );

    return data;
}

我浏览了PKCS Specification，并且确实了解 RSA 背后的数学原理，所以我真的很想知道为什么我观察到输出不稳定。

Mono 的 RSA 实现具有稳定的输出。 Encrypt 的不稳定输出不影响解密，这很有可能并产生预期的数据。

Answer 1

RSA 加密是纯数学的，所以它每次都会给你相同的结果。然而，在 .NET 中调用 Encrypt 并不是简单地进行 RSA 加密。

为什么？ PKCS#1 填充（在Encrypt 中使用false 时的默认设置）将使每个加密结果都不同，因为它包含随机数据（用于填充目的）。

Mono 具有 same 行为（至少在我的系统上，请参阅注释）。但是，如果您使用的是 Mono 支持但 .NET 不支持的 EncryptValue（CryptoAPI 限制），则将进行 no 填充，并且每次加密的结果都将相同。

注意：如果您有不同的结果，请在http://bugzilla.xamarin.com 上填写错误报告并附上您正在使用的版本号。