从x509certificate2对象导出pem格式的公钥

Question

我是这个主题的新手，我对PEM格式的公钥与CER格式之间的差异感到困惑。

我正在尝试从c＃格式的PEM格式的x509certificate2对象中导出公钥。

据我所知，cer格式与pem格式的证书之间的区别仅在于页眉和页脚（如果我理解正确的话，基本64中的.cer格式的证书应该是someBase64String，并且在pem格式中它是相同的字符串包括开头和结尾页眉和页脚）。

但我的问题是公钥。让pubKey成为从x509certificate2对象导出的.cer格式的公钥，是这个键的pem格式，将是：------ BEGIN PUBLIC KEY ----- pubKey ... ----- -END PUBLIC KEY ------以base 64编码？

谢谢 ：）

Answer 1

为公钥。让pubKey成为从x509certificate2对象以.cer格式导出的公钥

谈论“.cer格式”仅适用于拥有整个证书的情况;这就是X509Certificate2将导出的全部内容。 （好吧，或证书集合，或带有相关私钥的证书集合）。

.NET内置的任何内容都不会为您提供证书的DER编码的SubjectPublicKeyInfo块，这就是PEM编码下的“PUBLIC KEY”。

如果需要，您可以自己构建数据。对于RSA而言，它并不是太糟糕，尽管并不完全令人愉快。数据格式在https://tools.ietf.org/html/rfc3280#section-4.1中定义：

SubjectPublicKeyInfo  ::=  SEQUENCE  {
    algorithm            AlgorithmIdentifier,
    subjectPublicKey     BIT STRING  }

AlgorithmIdentifier  ::=  SEQUENCE  {
    algorithm               OBJECT IDENTIFIER,
    parameters              ANY DEFINED BY algorithm OPTIONAL  }

https://tools.ietf.org/html/rfc3279#section-2.3.1描述了如何编码RSA密钥：

rsaEncryption OID旨在用于AlgorithmIdentifier类型的值的算法字段中。对于该算法标识符，参数字段必须具有ASN.1类型NULL。

RSA公钥必须使用ASN.1类型RSAPublicKey进行编码：

RSAPublicKey ::= SEQUENCE {
    modulus            INTEGER,    -- n
    publicExponent     INTEGER  }  -- e

这些结构背后的语言是由ITU X.680定义的ASN.1，它们被编码为字节的方式由ITU X.690的可分辨编码规则（DER）规则集涵盖。

.NET实际上会为你提供很多这些部分，但你必须组装它们：

private static string BuildPublicKeyPem(X509Certificate2 cert)
{
    byte[] algOid;

    switch (cert.GetKeyAlgorithm())
    {
        case "1.2.840.113549.1.1.1":
            algOid = new byte[] { 0x06, 0x09, 0x2A, 0x86, 0x48, 0x86, 0xF7, 0x0D, 0x01, 0x01, 0x01 };
            break;
        default:
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(cert), $"Need an OID lookup for {cert.GetKeyAlgorithm()}");
    }

    byte[] algParams = cert.GetKeyAlgorithmParameters();
    byte[] publicKey = WrapAsBitString(cert.GetPublicKey());

    byte[] algId = BuildSimpleDerSequence(algOid, algParams);
    byte[] spki = BuildSimpleDerSequence(algId, publicKey);

    return PemEncode(spki, "PUBLIC KEY");
}

private static string PemEncode(byte[] berData, string pemLabel)
{
    StringBuilder builder = new StringBuilder();
    builder.Append("-----BEGIN ");
    builder.Append(pemLabel);
    builder.AppendLine("-----");
    builder.AppendLine(Convert.ToBase64String(berData, Base64FormattingOptions.InsertLineBreaks));
    builder.Append("-----END ");
    builder.Append(pemLabel);
    builder.AppendLine("-----");

    return builder.ToString();
}

private static byte[] BuildSimpleDerSequence(params byte[][] values)
{
    int totalLength = values.Sum(v => v.Length);
    byte[] len = EncodeDerLength(totalLength);
    int offset = 1;

    byte[] seq = new byte[totalLength + len.Length + 1];
    seq[0] = 0x30;

    Buffer.BlockCopy(len, 0, seq, offset, len.Length);
    offset += len.Length;

    foreach (byte[] value in values)
    {
        Buffer.BlockCopy(value, 0, seq, offset, value.Length);
        offset += value.Length;
    }

    return seq;
}

private static byte[] WrapAsBitString(byte[] value)
{
    byte[] len = EncodeDerLength(value.Length + 1);
    byte[] bitString = new byte[value.Length + len.Length + 2];
    bitString[0] = 0x03;
    Buffer.BlockCopy(len, 0, bitString, 1, len.Length);
    bitString[len.Length + 1] = 0x00;
    Buffer.BlockCopy(value, 0, bitString, len.Length + 2, value.Length);
    return bitString;
}

private static byte[] EncodeDerLength(int length)
{
    if (length <= 0x7F)
    {
        return new byte[] { (byte)length };
    }

    if (length <= 0xFF)
    {
        return new byte[] { 0x81, (byte)length };
    }

    if (length <= 0xFFFF)
    {
        return new byte[]
        {
            0x82,
            (byte)(length >> 8),
            (byte)length,
        };
    }

    if (length <= 0xFFFFFF)
    {
        return new byte[]
        {
            0x83,
            (byte)(length >> 16),
            (byte)(length >> 8),
            (byte)length,
        };
    }

    return new byte[]
    {
        0x84,
        (byte)(length >> 24),
        (byte)(length >> 16),
        (byte)(length >> 8),
        (byte)length,
    };
}

DSA和ECDSA密钥具有更复杂的AlgorithmIdentifier.parameters值，但X509Certificate的GetKeyAlgorithmParameters（）碰巧正确地格式化它们，因此您只需要记下它们的OID（字符串）查找键及其编码的OID（byte []） switch语句中的值。

我的SEQUENCE和BIT STRING构建器绝对可以更高效（哦，看看所有那些糟糕的数组），但这对于非关键性的东西就足够了。

要检查结果，可以将输出粘贴到openssl rsa -pubin -text -noout，如果它打印出错误以外的任何内容，则您已为RSA密钥编写了合法编码的“PUBLIC KEY”编码。