关于JWT中RSA数据加密协议在.net中应用

加密协议有哪些

加密协议分为对称加密和非对称加密。
对称加密就是将信息使用一个密钥进行加密，解密时使用同样的密钥，同样的算法进行解密。
非对称加密，又称公开密钥加密，是加密和解密使用不同密钥的算法，广泛用于信息传输中。
对称加密协议

AES、DES、RC5、RC6等
非对称加密协议

RSA、DSA等
RSA数据加密协议是什么

RSA加密算法是一种非对称加密算法，在公开密钥加密和电子商业中被广泛使用。RSA是由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）在1977年一起提出的。当时他们三人都在麻省理工学院工作。RSA 就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。
RSA加密协议的原理

对极大整数做因数分解。可以在不直接传递密钥的情况下完成解密。可以确保信息的安全性，避免了直接传递密钥所造成的被破解的风险，RSA是由一对密钥来进行加解密的过程，分别称为公钥和私钥.
RSA格式

通常PKCS1密钥对的开始部分为：
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----或
-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----
而PKCS8密钥对的开始部分为：
-----BEGIN PRIVATE KEY----- 或
-----BEGIN ENCRYPTED PRIVATE KEY----- 或
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
这种包含开头和结尾标记的是PEM密钥格式，但在.net中只支持XML格式，可以通过第三方库BouncyCastle，将PEM和XML格式互转
RSA密钥的生成

密钥可以在线生成，推荐选择密钥长度大于等于2024位，因为目前已经破解了接近1024位了。格式选择PKCS1。
在.Net中的应用

.Net中应用

生成私钥RSA对象

点击查看代码

1.             var PrivateKey =@"
2.                         -----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
3.                         ...................................
4.                         -----END RSA PRIVATE KEY-----
5.             ";
7.             //生成RSA私钥对象
8.             var rsa = RSA.Create();
9.             var xmlPriKey = PemPrivateKey(PrivateKey);
10.             rsa.ImportParameters(xmlPriKey);
11.             SecurityKey key2 = new RsaSecurityKey(rsa);
13.             //生成JWT密钥，授权
14.             var token = new JwtSecurityToken(
15.                 issuer: "GATE",
16.                 audience: "API",
17.                 expires: exPriseDateTime,
18.                 notBefore: DateTime.Now,
19.                 claims: claims,
20.                 signingCredentials: new SigningCredentials(key2, SecurityAlgorithms.RsaSha256)
21.                 );
23.             var jwtToken = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);
24.             return jwtToken;
26.         static RSAParameters PemPrivateKey(string pemPrivateKeyStr)
27.         {
28.             RsaPrivateCrtKeyParameters pemPrivateKey;
29.             using (var ms = new MemoryStream(Encoding.UTF8.GetBytes(pemPrivateKeyStr)))
30.             {
31.                 using (var sr = new StreamReader(ms))
32.                 {
33.                     //在.net中只支持XML格式的RSA密钥，所以需要借助第三方库才能识别PEM格式的密钥
34.                     var pemReader = new Org.BouncyCastle.OpenSsl.PemReader(sr);
35.                     var keyPair = (AsymmetricCipherKeyPair)pemReader.ReadObject();
36.                     pemPrivateKey = (RsaPrivateCrtKeyParameters)keyPair.Private;
37.                 }
38.             }
40.             var p = new RSAParameters
41.             {
42.                 Modulus = pemPrivateKey.Modulus.ToByteArrayUnsigned(),
43.                 Exponent = pemPrivateKey.PublicExponent.ToByteArrayUnsigned(),
44.                 D = pemPrivateKey.Exponent.ToByteArrayUnsigned(),
45.                 P = pemPrivateKey.P.ToByteArrayUnsigned(),
46.                 Q = pemPrivateKey.Q.ToByteArrayUnsigned(),
47.                 DP = pemPrivateKey.DP.ToByteArrayUnsigned(),
48.                 DQ = pemPrivateKey.DQ.ToByteArrayUnsigned(),
49.                 InverseQ = pemPrivateKey.QInv.ToByteArrayUnsigned(),
50.             };
51.             return p;
52.         }

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.Net Core中应用

生成私钥RSA对象

点击查看代码

1. var Jwt:Prikey = "去掉开头和结束的标记，以及换行和空格符".replace("\r","").replace("\n","").replace(" ","").replace("BEGIN RSA PRIVATE KEY","").replace("END RSA PRIVATE KEY","");
3. [AllowAnonymous]
4.         public Task<string> GetToken()
5.         {
6.             var configurationBuilder = new ConfigurationBuilder().AddJsonFile("appsettings.json");
7.             var configuration = configurationBuilder.Build();
9.             List<Claim> claims = new List<Claim>();
10.             claims.Add(new Claim(ClaimTypes.Name, "name"));
11.             claims.Add(new Claim("ID", "123456"));
12.             //生成RSA私钥实例
13.             var rsa = RSA.Create();
15.             //在.net core中原生支持PEM格式的密钥 ，ImportRSAPrivateKey 导入私钥
16.             rsa.ImportRSAPrivateKey(Convert.FromBase64String(configuration.GetSection("Jwt:Prikey").Value), out _);
17.             SecurityKey key2 = new RsaSecurityKey(rsa);
18.             var token = new JwtSecurityToken(
19.                 issuer: configuration.GetSection("Jwt:Issuer").Value,
20.                 audience: configuration.GetSection("Jwt:Audience").Value,
21.                 expires: DateTime.Now.AddDays(1),
22.                 notBefore: DateTime.Now,
23.                 claims: claims,
24.                 signingCredentials: new SigningCredentials(key2, SecurityAlgorithms.RsaSha256)
25.                 );
27.             var jwtToken = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);
28.             return Task.FromResult(jwtToken);
30.         }

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生成公钥RSA对象

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1. public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
2.         {
3.             .......................
5.             var configurationBuilder = new ConfigurationBuilder().AddJsonFile("appsettings.json");
6.             var configuration = configurationBuilder.Build();
7.             var rsa = RSA.Create();
8.             var pubkey = File.ReadAllText("Public.key").Replace("-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----", "").Replace("-----END RSA PUBLIC KEY-----", "").Replace("\r", "").Replace("\n", "").Replace(" ", "");
9.             //ImportRSAPublicKey  导入公钥
10.             rsa.ImportRSAPublicKey(Convert.FromBase64String(pubkey), out _);
11.             SecurityKey key2 = new RsaSecurityKey(rsa);
13.             services.AddAuthorization(options =>
14.             {
16.             }).AddAuthentication(options =>
17.             {
18.                 options.DefaultAuthenticateScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
19.                 options.DefaultChallengeScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
20.             }).AddJwtBearer(options =>
21.             {
22.                 options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters()
23.                 {
24.                     ValidateIssuer = true,
25.                     ValidateAudience = true,
26.                     ValidateLifetime = true,
27.                     ValidateIssuerSigningKey = true,
28.                     ValidAudience = configuration.GetSection("Jwt:Audience").Value,
29.                     ValidIssuer = configuration.GetSection("Jwt:Issuer").Value,
30.                     IssuerSigningKey = key2
31.                 };
32.             });
34.           .......................
35.         }
36.                
37.         public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
38.         {
39.             .......................
41.             app.UseAuthentication();
43.             app.UseAuthorization();
45.             .......................
46.         }

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