如何在两种公钥格式之间转换，一种是“BEGIN RSA PUBLIC KEY”，另一种是“BEGIN PUBLIC KEY”？

Question

如何在两种公钥格式之间转换，一种是“BEGIN RSA PUBLIC KEY”，另一种是“BEGIN PUBLIC KEY”？

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如何在两种公钥格式之间进行转换，其中一种格式为：

-----BEGIN PUBLIC KEY-----
...
-----END PUBLIC KEY-----

另一种格式为：

-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----
...
-----END RSA PUBLIC KEY-----

例如，我使用ssh-keygen命令生成了id_rsa / id_rsa.pub密钥对，然后使用以下方法计算id_rsa的公钥：

openssl rsa -in id_rsa -pubout -out pub2

再次使用以下方法从id_rsa.pub计算公钥：

ssh-keygen -f id_rsa.pub -e -m pem > pub1

内容是pub1：

而pub2的内容是：

根据我的理解，pub1和pub2包含相同的公钥信息，但是它们的格式不同，我想知道如何在这两种格式之间进行转换？有没有人能给我提供一些简明扼要关于这两种格式的介绍呢？根据我的理解，pub1和pub2包含相同的公钥信息，但是它们的格式不同，我想知道如何在这两种格式之间进行转换？有没有人能给我提供一些简明扼要关于这两种格式的介绍呢？

- welkinwalker

Stack Overflow是一个关于编程和开发问题的网站。这个问题似乎不属于编程或开发范畴。请参阅帮助中心中的我可以在这里问什么样的问题。也许超级用户或Unix＆Linux Stack Exchange更适合提问。 - jww

5个回答

70

我发现这个网站对不同格式的技术解释很好：https://polarssl.org/kb/cryptography/asn1-key-structures-in-der-and-pem "BEGIN RSA PUBLIC KEY" 是PKCS#1，只能包含RSA密钥。 "BEGIN PUBLIC KEY" 是SPKI（Subject Public Key Info）密钥（X.509的一部分），可以包含多种格式。如果你只想用命令行进行转换，"openssl rsa" 是一个很好的选择。要从SPKI转换为PKCS#1：

openssl rsa -pubin -in <filename> -RSAPublicKey_out

将PKCS#1转换为SPKI：

openssl rsa -RSAPublicKey_in -in <filename> -pubout

- Esme Povirk

5

在 PKCS#8（RFC 5208）中找不到有关公钥的任何内容。 - Franklin Yu

5

@FranklinYu说，是的，PKCS8仅包含私钥，并且PolarSSL在这一点上是错误的。公钥的通用形式由X.509定义，特别是类型SubjectPublicKeyInfo，正如Ian Boyd（长长的！）回答中正确地指出的那样；这些信息在RFC5280中进行了更方便的重复，并根据算法在其他RFC中完成，其中“基本”的RSA在RFC3279中定义。 - dave_thompson_085

4

这个答案是误导性的，正如其他人所指出的 - PKCS＃8仅为私钥设置了标准。 - scottysseus

1

@mbed(tls)只是PolarSSL的新名称，正如我之前所说，那是错误的，现在仍然是错误的。看一下PKCS8（RFC5208），那个（publickey）结构在任何地方都不存在；看一下X.509/PKIX（目前为RFC5280），它在第4.1节中。还要看一下RFC7468的第10、11和13节。你可以从PKCS8中_转换_（或提取）公钥，因为（对于现在使用的所有方案）你可以从任何私钥转换公钥，而PKCS8是一个私钥，但没有任何PKCS8不是私钥的地方，就这样，结束了。 - dave_thompson_085

2

PKCS1主要涉及RSA算法，并定义了仅适用于RSA的公钥和私钥。而PKCS8则完全是关于所有算法的私钥，同样地，X.509/PKIX主要涉及所有算法的公钥。 - dave_thompson_085

显示剩余15条评论

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使用 phpseclib，一个纯PHP的RSA实现...

<?php
include('Crypt/RSA.php');

$rsa = new Crypt_RSA();
$rsa->loadKey('-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEA61BjmfXGEvWmegnBGSuS
+rU9soUg2FnODva32D1AqhwdziwHINFaD1MVlcrYG6XRKfkcxnaXGfFDWHLEvNBS
EVCgJjtHAGZIm5GL/KA86KDp/CwDFMSwluowcXwDwoyinmeOY9eKyh6aY72xJh7n
oLBBq1N0bWi1e2i+83txOCg4yV2oVXhBo8pYEJ8LT3el6Smxol3C1oFMVdwPgc0v
Tl25XucMcG/ALE/KNY6pqC2AQ6R2ERlVgPiUWOPatVkt7+Bs3h5Ramxh7XjBOXeu
lmCpGSynXNcpZ/06+vofGi/2MlpQZNhHAo8eayMp6FcvNucIpUndo1X8dKMv3Y26
ZQIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----');
$rsa->setPublicKey();

echo $rsa->getPublicKey(CRYPT_RSA_PUBLIC_FORMAT_PKCS1_RAW);

尽管标题为BEGIN PUBLIC KEY而不是BEGIN RSA PUBLIC KEY，但base64编码的内容似乎匹配。因此，也许只需使用str_replace来解决这个问题，然后你就可以继续了！

- user216741

1

我完全不知道为什么该函数读取那个PEM，因为它清楚地描述了X.509中所述的SubjectPublicKeyInfo，而根本没有在PKCS#1中描述，而且二进制内容也与此一致。是的，该结构包含一个PKCS#1编码的RSA私钥，但如果该函数正常工作，则它的允许性就过于宽容了。 - Maarten Bodewes

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除了页眉/页脚之外，您的pub1和pub2之间唯一的区别是pub2中多了一个字符串：MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8A。如果您将其删除，则Base 64与pub1中的相同。

根据此答案，额外的字符串对应于算法标识符。

- gtrig

1

将公钥转换为第三种类型的公钥（OpenSSH公钥格式）：

输入文件：C:\mc_pubkey.txt：（SSH2公钥格式中的）

---- BEGIN SSH2 PUBLIC KEY ----
Comment: "imported-openssh-key"
AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAABAQCb4oUsXZ51L9DmH3UqSnwOAUr9w6AOZa8b
YH8qsJAhypAjH9YvQteVXXQEY0ybaVE1cmpIKEyC2jmC/jOJ4b7bivlo2hgnLOrj
3FPkDWO2yNNio9RnPXREBx7+iIi9pcaozUmiPMoPxaEyfpGQAvfdFzt+n6+o/hoO
72Zv5RSo0rGr76sLUjx9Mi5TnuI2rT4s9FGMZ9xkgUu3z11UcDhSXqkLEgEEDKBq
bft3VuiQm6Blggzk9tk5L1LAdKM7udhby9dOwXCYPnCKTymYTqi/2FTwKZDj5TJH
V8r6c2Sz/qEdgMkw7RD3ice9m9GYHi2Burgyvjw+Sla+yu0n9sBh
---- END SSH2 PUBLIC KEY ----

要将此内容转换为OpenSSH公钥格式，请使用ssh-keygen.exe实用程序。它可能已经在您的计算机上，因为它是与Git捆绑在一起的。所以在Powershell中：

> cd C:\Program Files\Git\usr\bin

> .\ssh-keygen.exe -i -f "C:\mc_pubkey.txt"
ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAABAQCb4oUsXZ51L9DmH3UqSnwOAUr9w6AOZa8bYH8qsJAhypAjH9YvQteVXXQEY0ybaVE1cmpIKEyC2jmC/jOJ4b7bivlo2hgnLOrj3FPkDWO2yNNio9RnPXREBx7+iIi9pcaozUmiPMoPxaEyfpGQAvfdFzt+n6+o/hoO72Zv5RSo0rGr76sLUjx9Mi5TnuI2rT4s9FGMZ9xkgUu3z11UcDhSXqkLEgEEDKBqbft3VuiQm6Blggzk9tk5L1LAdKM7udhby9dOwXCYPnCKTymYTqi/2FTwKZDj5TJHV8r6c2Sz/qEdgMkw7RD3ice9m9GYHi2Burgyvjw+Sla+yu0n9sBh

这就是你想要的输出！复制粘贴并保存到文件中，你就完成了。

- Michael Currie

@MichaelCurrie，你说得很对，但是让我强调一下有很多不同之处 - 细节：头部和尾部的SSH2由4个连字符（而不是5个）和额外的空格分隔 - 注意“data”以AAAA开头而不是MIIB，我相信专家们会解释为什么 - 我的观点是：最重要的是，这些密钥用于不同的用途（主要是SSH/Rsync/SCP/SFTP连接），而不是SSL/TLS...也许我错了 - 你所谓的“conversion”，我会称之为“输出样式/格式”，并且请注意数据以这种“一行”格式存储在.ssh/authorized_keys中。 - Lionel-fr

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，

- Ian Boyd · Accepted Answer

我想解释一下这里发生了什么。

一个RSA“公钥”由两个数字组成：

模数（例如，一个2048位的数字）
指数（通常为65537）

以您的RSA公钥为例，这两个数字是：

模数：297056429939040947991047334197581225628107021573849359042679698093131908015712695688944173317630555849768647118986535684992447654339728777985990170679511111819558063246667855023730127805401069042322764200545883378826983730553730138478384327116513143842816383440639376515039682874046227217032079079790098143158087443017552531393264852461292775129262080851633535934010704122673027067442627059982393297716922243940155855127430302323883824137412883916794359982603439112095116831297809626059569444750808699678211904501083183234323797142810155862553705570600021649944369726123996534870137000784980673984909570977377882585701
指数：65537

然后问题就变成了如何在计算机中存储这些数字。首先，我们将它们都转换为十六进制：

模数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
指数: 010001

RSA发明了第一个格式

RSA首先发明了一种格式：

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

他们选择使用ASN.1二进制编码标准的DER格式来表示这两个数字[1]：

SEQUENCE (2 elements)
   INTEGER (2048 bit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
   INTEGER (24 bit): 010001

ASN.1中的最终二进制编码为：

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

如果你把所有这些字节组合在一起，然后进行Base64编码，你会得到：

MIIBCgKCAQEA61BjmfXGEvWmegnBGSuS+rU9soUg2FnODva32D1AqhwdziwHINFa
D1MVlcrYG6XRKfkcxnaXGfFDWHLEvNBSEVCgJjtHAGZIm5GL/KA86KDp/CwDFMSw
luowcXwDwoyinmeOY9eKyh6aY72xJh7noLBBq1N0bWi1e2i+83txOCg4yV2oVXhB
o8pYEJ8LT3el6Smxol3C1oFMVdwPgc0vTl25XucMcG/ALE/KNY6pqC2AQ6R2ERlV
gPiUWOPatVkt7+Bs3h5Ramxh7XjBOXeulmCpGSynXNcpZ/06+vofGi/2MlpQZNhH
Ao8eayMp6FcvNucIpUndo1X8dKMv3Y26ZQIDAQAB

RSA实验室随后提出添加标题和尾部：

五个连字符和单词BEGIN RSA PUBLIC KEY。这就是您的PEM DER ASN.1 PKCS#1 RSA公钥

PEM：即base64的同义词
DER：ASN.1编码的一种风格
ASN.1：所使用的二进制编码方案
PKCS#1：正式规范，指定将公钥表示为由模数后跟指数组成的结构
RSA公钥：所使用的公钥算法

不仅仅是RSA

此后，其他形式的公钥加密出现了:

Diffie-Hellman
Ellicptic Curve

当需要创建一个标准来表示那些加密算法的参数时，人们采用了RSA最初定义的许多相同的思想：

使用ASN.1二进制编码
对其进行base64编码
用五个连字符包装它
并加上单词BEGIN PUBLIC KEY

但是，他们决定包括随后的对象标识符（OID）。在RSA公钥的情况下，这是：

RSA PKCS#1：1.2.840.113549.1.1.1

所以对于RSA公钥来说，基本上是：

public struct RSAPublicKey {
   INTEGER modulus,
   INTEGER publicExponent 
}

现在他们创建了SubjectPublicKeyInfo，它基本上是：

public struct SubjectPublicKeyInfo {
   AlgorithmIdentifier algorithm,
   RSAPublicKey subjectPublicKey
}

实际上 DER ASN.1 的定义是：

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
        }
}

这将给您一个ASN.1：

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中的最终二进制编码为：

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

和之前一样，您将所有这些字节进行Base64编码，最终得到第二个示例：

MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEA61BjmfXGEvWmegnBGSuS
+rU9soUg2FnODva32D1AqhwdziwHINFaD1MVlcrYG6XRKfkcxnaXGfFDWHLEvNBS
EVCgJjtHAGZIm5GL/KA86KDp/CwDFMSwluowcXwDwoyinmeOY9eKyh6aY72xJh7n
oLBBq1N0bWi1e2i+83txOCg4yV2oVXhBo8pYEJ8LT3el6Smxol3C1oFMVdwPgc0v
Tl25XucMcG/ALE/KNY6pqC2AQ6R2ERlVgPiUWOPatVkt7+Bs3h5Ramxh7XjBOXeu
lmCpGSynXNcpZ/06+vofGi/2MlpQZNhHAo8eayMp6FcvNucIpUndo1X8dKMv3Y26
ZQIDAQAB

添加略微不同的标题和尾部，即可得到：

这是您的 X.509 SubjectPublicKeyInfo/OpenSSL PEM公钥[2]。

做得对，或者就这样破解

既然您已经知道编码方式并非神奇，那么您可以编写所有必需的代码来解析RSA模数和指数。或者您可以认识到，前24个字节只是在原始PKCS#1标准的基础上添加了一些新内容。

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)
|  |  ...

这前面的24个字节是“新添加”的内容:

30 82 01 22 30 0D 06 09 2A 86 48 86 F7 0D 01 01 01 05 00 03 82 01 0F 00

由于幸运的巧合：

24个字节恰好对应32个Base64编码字符

因为在Base64中，3个字节变成四个字符：

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

这意味着如果您拿到了第二个X.509公钥，前32个字符仅对应于新添加的内容：

如果您删除前32个字符，并将其更改为BEGIN RSA PUBLIC KEY:

你已经得到了你想要的 - 更早版本的 RSA公钥 格式。