Web Crypto API：如何使用导入的 RSA 公钥加密数据并在 Ruby 中解密数据

Posted 2023-03-29

【中文标题】Web Crypto API：如何使用导入的 RSA 公钥加密数据并在 Ruby 中解密数据

【英文标题】：Web Crypto API: how to encrypt data with imported RSA public key and decrypt data it in Ruby

【发布时间】：2021-01-15 22:26:48

【问题描述】：

我需要在浏览器端加密数据并在 Rails 应用程序中使用 RSA 解密。

目前我在 JS 端使用 JSEncrypt 库，但我想用内置的 Web Crypto API 替换它。

我需要使用现有的 RSA 公钥进行加密，它是由 ruby​​ OpenSSL 标准库生成的，以便与已经加密和保存的向后兼容。

我已设法将 RSA pubkey 作为 JWK 或 SPKI 导入 JS 并加密数据，但 Ruby 端未能解密。

JWK 导入和加密：

  let pubKey = await crypto.subtle.importKey(
    "jwk",
    
      kid: "1",
      kty: "RSA",
      use: "enc",
      key_ops: ["encrypt"],
      alg: "RSA-OAEP-256",
      e: pubKeyE,
      n: pubKeyN
    ,
    
      name: "RSA-OAEP",
      modulusLength: 2048,
      publicExponent: new Uint8Array([1, 0, 1]),
      hash:  name: "SHA-256" 
    ,
    false,
    ["encrypt"]
  );
  console.log("pubKey imported");

  let encryptedBuf = await crypto.subtle.encrypt(
    
      name: "RSA-OAEP"
    ,
    pubKey,
    stringToArrayBuffer(content)
  );
  let encrypted = arrayBufferToString(encryptedBuf);

SPKI 导入和加密：

  let pubKey = await crypto.subtle.importKey(
    "spki",
    stringToArrayBuffer(atob(pubKeyBase64)),
    
      name: "RSA-OAEP",
      modulusLength: 2048,
      publicExponent: new Uint8Array([1, 0, 1]),
      hash:  name: "SHA-256" 
    ,
    false,
    ["encrypt"]
  );
  console.log("pubKey imported");

  let encryptedBuf = await crypto.subtle.encrypt(
    
      name: "RSA-OAEP"
    ,
    pubKey,
    stringToArrayBuffer(content)
  );
  let encrypted = arrayBufferToString(encryptedBuf);

Ruby 公钥生成和解密：

rsa = OpenSSL::PKey::RSA.new(pem_private_key)
js_encrypted = Base64.decode64(js_encrypted_base64)
js_decrypted = rsa.private_decrypt(js_encrypted, OpenSSL::PKey::RSA::NO_PADDING)

在此处查看完整的可重现示例：

https://repl.it/@senid231/Web-Crypto-API-encrypt-with-imported-rsa-pubkey-as-JWK#script.js

https://repl.it/@senid231/Web-Crypto-API-encrypt-with-imported-rsa-pubkey-as-SPKI#script.js

https://repl.it/@senid231/Ruby-RSA-decrypt-data-encrypted-by-JS#main.rb

【问题讨论】：

可能的原因是不同的填充（WebCrypto API 端更现代的 OAEP 和 Ruby 端更旧的 PKCS#1 v1.5）。

我尝试了 OpenSSL::PKey::RSA 允许的不同填充，但没有成功

@Topaco 感谢您的帮助。我已经设法在 ruby​​ 端正确解密消息

【参考方案1】：

感谢Topaco 的评论，我已经找到了如何在 ruby​​ 端解密消息。

ruby OpenSSL 标准库没有实现现代RSA-OAEP，但是有一个gem，可以添加这个功能。

消息由 WEB Crypto API 使用以 SPKI 格式导入的公钥加密。

let pubKey = await crypto.subtle.importKey(
    "spki",
    stringToArrayBuffer(atob(pubKeyBase64)),
    
      name: "RSA-OAEP",
      modulusLength: 2048,
      publicExponent: new Uint8Array([1, 0, 1]),
      hash:  name: "SHA-256" 
    ,
    false,
    ["encrypt"]
  );
  console.log("pubKey imported");

  let encryptedBuf = await crypto.subtle.encrypt(
    
      name: "RSA-OAEP"
    ,
    pubKey,
    stringToArrayBuffer(content)
  );
  let encrypted = arrayBufferToString(encryptedBuf);

https://github.com/terashi58/openssl-oaep

$ gem install openssl-oaep

require "openssl"
require "openssl/oaep"
require "base64"

rsa = OpenSSL::PKey::RSA.new(pem_private_key)
js_encrypted = Base64.decode64(js_encrypted_base64)
js_decrypted = rsa.private_decrypt_oaep(js_encrypted, '', OpenSSL::Digest::SHA256)