ここで何が起こっているのかを説明したいと思いました。
RSAの「公開鍵」は、次の2つの数字で構成されます。
- 係数(例:2,048ビット数)
- 指数(通常は65,537)
RSA公開鍵を例として使用すると、2つの数値は次のようになります。
- 弾性率:297,056,429,939,040,947,991,047,334,197,581,225,628,107,021,573,849,359,042,679,698,093,131,908、 015,712,695,688,944,173,317,630,555,849,768,647,118,986,535,684,992,447,654,339,728,777,985,990,170、 679,511,111,819,558,063,246,667,855,023,730,127,805,401,069,042,322,764,200,545,883,378,826,983,730、 553,730,138,478,384,327,116,513,143,842,816,383,440,639,376,515,039,682,874,046,227,217,032,079,079,790,098,143,158,087,443,017,552,531,393,264,852,461,292,775,129,262,080,851,633,535,934,010,704,122,673,027,067,442,627,059,982,393,297,716,922,243,940,155,855,127,430,302,323,883,824,137,412,883,916,794,359,982,603,439,112,095,116,831,297,809,626,059,569,444,750,808,699,678,211,904,501,083,183,234,323,797,142,810,155,862,553,705,570,600,021,649,944,369,726,123,996,534,870,137,000,784,980,673,984,909,570,977,377,882,585,701
- 指数:65,537
問題は、これらの数値をコンピューターにどのように保存するかです。まず、両方を16進数に変換します。
- モジュラス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
- 指数:010001
RSAが最初のフォーマットを発明
RSAは最初にフォーマットを発明しました:
RSAPublicKey ::= SEQUENCE {
modulus INTEGER, -- n
publicExponent INTEGER -- e
}
彼らは、ASN.1バイナリエンコーディング標準のDERフレーバーを使用して、2つの数値を表すことを選択しました[1]。
SEQUENCE (2 elements)
INTEGER (2048 bit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
INTEGER (24 bit): 010001
ASN.1の最終的なバイナリエンコーディングは次のとおりです。
30 82 01 0A ;sequence (0x10A bytes long)
02 82 01 01 ;integer (0x101 bytes long)
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
02 03 ;integer (3 bytes long)
010001
次に、それらすべてのバイトを一緒に実行し、Base64でエンコードすると、次のようになります。
MIIBCgKCAQEA61BjmfXGEvWmegnBGSuS+rU9soUg2FnODva32D1AqhwdziwHINFa
D1MVlcrYG6XRKfkcxnaXGfFDWHLEvNBSEVCgJjtHAGZIm5GL/KA86KDp/CwDFMSw
luowcXwDwoyinmeOY9eKyh6aY72xJh7noLBBq1N0bWi1e2i+83txOCg4yV2oVXhB
o8pYEJ8LT3el6Smxol3C1oFMVdwPgc0vTl25XucMcG/ALE/KNY6pqC2AQ6R2ERlV
gPiUWOPatVkt7+Bs3h5Ramxh7XjBOXeulmCpGSynXNcpZ/06+vofGi/2MlpQZNhH
Ao8eayMp6FcvNucIpUndo1X8dKMv3Y26ZQIDAQAB
その後、RSAラボはヘッダーとトレーラーを追加すると述べています。
-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----
MIIBCgKCAQEA61BjmfXGEvWmegnBGSuS+rU9soUg2FnODva32D1AqhwdziwHINFa
D1MVlcrYG6XRKfkcxnaXGfFDWHLEvNBSEVCgJjtHAGZIm5GL/KA86KDp/CwDFMSw
luowcXwDwoyinmeOY9eKyh6aY72xJh7noLBBq1N0bWi1e2i+83txOCg4yV2oVXhB
o8pYEJ8LT3el6Smxol3C1oFMVdwPgc0vTl25XucMcG/ALE/KNY6pqC2AQ6R2ERlV
gPiUWOPatVkt7+Bs3h5Ramxh7XjBOXeulmCpGSynXNcpZ/06+vofGi/2MlpQZNhH
Ao8eayMp6FcvNucIpUndo1X8dKMv3Y26ZQIDAQAB
-----END RSA PUBLIC KEY-----
5つのハイフンと単語BEGIN RSA PUBLIC KEY
。これがPEM DER ASN.1 PKCS#1 RSA公開鍵です
- PEM:base64の同義語
- DER:ASN.1エンコーディングのフレーバー
- ASN.1:使用されるバイナリエンコーディングスキーム
- PKCS#1:モジュラスとそれに続く指数で構成される構造として公開鍵を表すことを指示する正式な仕様
- RSA公開鍵:使用されている公開鍵アルゴリズム
RSAだけでなく
その後、他の形式の公開鍵暗号化が登場しました。
これらの暗号化アルゴリズムのパラメーターを表す方法の標準を作成するときが来たとき、人々はRSAが最初に定義したものと同じアイデアの多くを採用しました。
- ASN.1バイナリエンコーディングを使用する
- base64 it
- 5つのハイフンで囲みます
- そして言葉
BEGIN PUBLIC KEY
しかし、使用するより:
-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----
-----BEGIN DH PUBLIC KEY-----
-----BEGIN EC PUBLIC KEY-----
代わりに、従うべきオブジェクト識別子(OID)を含めることにしました。RSA公開鍵の場合は、次のとおりです。
- RSA PKCS#1:
1.2.840.113549.1.1.1
したがって、RSA公開鍵の場合、本質的には次のとおりです。
public struct RSAPublicKey {
INTEGER modulus,
INTEGER publicExponent
}
今度は、基本的に次のSubjectPublicKeyInfoを作成しました。
public struct SubjectPublicKeyInfo {
AlgorithmIdentifier algorithm,
RSAPublicKey subjectPublicKey
}
実際のDER ASN.1の定義は次のとおりです。
SubjectPublicKeyInfo ::= SEQUENCE {
algorithm ::= SEQUENCE {
algorithm OBJECT IDENTIFIER, -- 1.2.840.113549.1.1.1 rsaEncryption (PKCS#1 1)
parameters ANY DEFINED BY algorithm OPTIONAL },
subjectPublicKey BIT STRING {
RSAPublicKey ::= SEQUENCE {
modulus INTEGER, -- n
publicExponent INTEGER -- e
}
}
これにより、次のASN.1が得られます。
SEQUENCE (2 elements)
SEQUENCE (2 elements)
OBJECT IDENTIFIER 1.2.840.113549.1.1.1
NULL
BIT STRING (1 element)
SEQUENCE (2 elements)
INTEGER (2048 bit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
INTEGER (24 bit): 010001
ASN.1の最終的なバイナリエンコーディングは次のとおりです。
30 82 01 22 ;SEQUENCE (0x122 bytes = 290 bytes)
| 30 0D ;SEQUENCE (0x0d bytes = 13 bytes)
| | 06 09 ;OBJECT IDENTIFIER (0x09 = 9 bytes)
| | 2A 86 48 86
| | F7 0D 01 01 01 ;hex encoding of 1.2.840.113549.1.1
| | 05 00 ;NULL (0 bytes)
| 03 82 01 0F 00 ;BIT STRING (0x10f = 271 bytes)
| | 30 82 01 0A ;SEQUENCE (0x10a = 266 bytes)
| | | 02 82 01 01 ;INTEGER (0x101 = 257 bytes)
| | | | 00 ;leading zero of INTEGER
| | | | EB 50 63 99 F5 C6 12 F5 A6 7A 09 C1 19 2B 92 FA
| | | | B5 3D B2 85 20 D8 59 CE 0E F6 B7 D8 3D 40 AA 1C
| | | | 1D CE 2C 07 20 D1 5A 0F 53 15 95 CA D8 1B A5 D1
| | | | 29 F9 1C C6 76 97 19 F1 43 58 72 C4 BC D0 52 11
| | | | 50 A0 26 3B 47 00 66 48 9B 91 8B FC A0 3C E8 A0
| | | | E9 FC 2C 03 14 C4 B0 96 EA 30 71 7C 03 C2 8C A2
| | | | 9E 67 8E 63 D7 8A CA 1E 9A 63 BD B1 26 1E E7 A0
| | | | B0 41 AB 53 74 6D 68 B5 7B 68 BE F3 7B 71 38 28
| | | | 38 C9 5D A8 55 78 41 A3 CA 58 10 9F 0B 4F 77 A5
| | | | E9 29 B1 A2 5D C2 D6 81 4C 55 DC 0F 81 CD 2F 4E
| | | | 5D B9 5E E7 0C 70 6F C0 2C 4F CA 35 8E A9 A8 2D
| | | | 80 43 A4 76 11 19 55 80 F8 94 58 E3 DA B5 59 2D
| | | | EF E0 6C DE 1E 51 6A 6C 61 ED 78 C1 39 77 AE 96
| | | | 60 A9 19 2C A7 5C D7 29 67 FD 3A FA FA 1F 1A 2F
| | | | F6 32 5A 50 64 D8 47 02 8F 1E 6B 23 29 E8 57 2F
| | | | 36 E7 08 A5 49 DD A3 55 FC 74 A3 2F DD 8D BA 65
| | | 02 03 ;INTEGER (03 = 3 bytes)
| | | | 010001
そして前と同じように、これらすべてのバイトを取得し、Base64でエンコードすると、2番目の例になります。
MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEA61BjmfXGEvWmegnBGSuS
+rU9soUg2FnODva32D1AqhwdziwHINFaD1MVlcrYG6XRKfkcxnaXGfFDWHLEvNBS
EVCgJjtHAGZIm5GL/KA86KDp/CwDFMSwluowcXwDwoyinmeOY9eKyh6aY72xJh7n
oLBBq1N0bWi1e2i+83txOCg4yV2oVXhBo8pYEJ8LT3el6Smxol3C1oFMVdwPgc0v
Tl25XucMcG/ALE/KNY6pqC2AQ6R2ERlVgPiUWOPatVkt7+Bs3h5Ramxh7XjBOXeu
lmCpGSynXNcpZ/06+vofGi/2MlpQZNhHAo8eayMp6FcvNucIpUndo1X8dKMv3Y26
ZQIDAQAB
少し異なるヘッダーとトレーラーを追加すると、次のようになります。
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEA61BjmfXGEvWmegnBGSuS
+rU9soUg2FnODva32D1AqhwdziwHINFaD1MVlcrYG6XRKfkcxnaXGfFDWHLEvNBS
EVCgJjtHAGZIm5GL/KA86KDp/CwDFMSwluowcXwDwoyinmeOY9eKyh6aY72xJh7n
oLBBq1N0bWi1e2i+83txOCg4yV2oVXhBo8pYEJ8LT3el6Smxol3C1oFMVdwPgc0v
Tl25XucMcG/ALE/KNY6pqC2AQ6R2ERlVgPiUWOPatVkt7+Bs3h5Ramxh7XjBOXeu
lmCpGSynXNcpZ/06+vofGi/2MlpQZNhHAo8eayMp6FcvNucIpUndo1X8dKMv3Y26
ZQIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----
そして、これがX.509 SubjectPublicKeyInfo / OpenSSL PEM公開鍵です [2]。
正しく実行するか、ハックする
エンコーディングが魔法ではないことがわかったので、RSAモジュラスと指数を解析するために必要なすべての部分を書き込むことができます。または、最初の24バイトが元のPKCS#1標準の上に新しいものを追加しただけであることを認識できます。
30 82 01 22 ;SEQUENCE (0x122 bytes = 290 bytes)
| 30 0D ;SEQUENCE (0x0d bytes = 13 bytes)
| | 06 09 ;OBJECT IDENTIFIER (0x09 = 9 bytes)
| | 2A 86 48 86
| | F7 0D 01 01 01 ;hex encoding of 1.2.840.113549.1.1
| | 05 00 ;NULL (0 bytes)
| 03 82 01 0F 00 ;BIT STRING (0x10f = 271 bytes)
| | ...
最初の24バイトは「新しい」ものが追加されています。
30 82 01 22 30 0D 06 09 2A 86 48 86 F7 0D 01 01 01 05 00 03 82 01 0F 00
そして、幸運と幸運の異常な偶然のために:
24バイトはたまたま32 base64エンコードされた文字に正確に対応します
Base64の場合:3バイトは4文字になります。
30 82 01 22 30 0D 06 09 2A 86 48 86 F7 0D 01 01 01 05 00 03 82 01 0F 00
\______/ \______/ \______/ \______/ \______/ \______/ \______/ \______/
| | | | | | | |
MIIB IjAN Bgkq hkiG 9w0B AQEF AAOC AQ8A
つまり、2番目のX.509公開鍵を取得した場合、最初の32文字は新しく追加されたものにのみ対応します。
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8A
MIIBCgKCAQEA61BjmfXGEvWmegnBGSuS+rU9soUg2FnODva32D1AqhwdziwHINFa
D1MVlcrYG6XRKfkcxnaXGfFDWHLEvNBSEVCgJjtHAGZIm5GL/KA86KDp/CwDFMSw
luowcXwDwoyinmeOY9eKyh6aY72xJh7noLBBq1N0bWi1e2i+83txOCg4yV2oVXhB
o8pYEJ8LT3el6Smxol3C1oFMVdwPgc0vTl25XucMcG/ALE/KNY6pqC2AQ6R2ERlV
gPiUWOPatVkt7+Bs3h5Ramxh7XjBOXeulmCpGSynXNcpZ/06+vofGi/2MlpQZNhH
Ao8eayMp6FcvNucIpUndo1X8dKMv3Y26ZQIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----
最初の32文字を削除し、それをBEGIN RSA PUBLIC KEYに変更した場合:
-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----
MIIBCgKCAQEA61BjmfXGEvWmegnBGSuS+rU9soUg2FnODva32D1AqhwdziwHINFa
D1MVlcrYG6XRKfkcxnaXGfFDWHLEvNBSEVCgJjtHAGZIm5GL/KA86KDp/CwDFMSw
luowcXwDwoyinmeOY9eKyh6aY72xJh7noLBBq1N0bWi1e2i+83txOCg4yV2oVXhB
o8pYEJ8LT3el6Smxol3C1oFMVdwPgc0vTl25XucMcG/ALE/KNY6pqC2AQ6R2ERlV
gPiUWOPatVkt7+Bs3h5Ramxh7XjBOXeulmCpGSynXNcpZ/06+vofGi/2MlpQZNhH
Ao8eayMp6FcvNucIpUndo1X8dKMv3Y26ZQIDAQAB
-----END RSA PUBLIC KEY-----
あなたはまさにあなたが望むものを持っています-古いRSA PUBLIC KEY
フォーマットです。