防止请求数据泄露风险- .NET8 实现RSA加密当 HTTP 请求协议中包含敏感数据时，出于防止数据有泄露风险的目的，

当 HTTP 请求协议中包含敏感数据时，出于防止数据有泄露风险的目的，往往要求对敏感数据进行加密后再发起请求。

本篇文章记录其中一种实现方式，即 RSA 加密。

关于其它实现方式，欢迎大家在评论区留言讨论。

RSA介绍

RSA一种非对称加密方式，包含公钥和私钥。

数据接收方需将公钥发给数据请求方，数据请求方使用公钥对数据进行加密后再传输，数据接收方在收到数据后使用私钥进行解密。

公钥只能用于加密，不能解密数据。私钥是不公开的，即使第三方拦截到请求数据也不能解密出原始数据。所以能很安全的保护数据。

PEM 格式的私钥和公钥

RSA 的公钥和私有有多种表示方式，常见是 PEM 和 DER。

此处介绍 PEM。公钥格式如下：

-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAPKlGv4g8dyCvF1X1JHvoXEHG9vNepEf
xhAc6804DwmfFmedE0OgXeFO1ccFcOBEwPeWW9oAoEAIvzIVMohjvFkCAwEAAQ==
-----END PUBLIC KEY-----

私钥格式如下：

后端逻辑

后端将生成的公钥和私钥存储到数据库中，并提供接口用于获取公钥，此处主要介绍在 .NET8 中基于 PEM 格式的公钥和私钥实现 RSA 加解密。

创建 RSAExtension.cs 扩展类，如下：

using System.Text.RegularExpressions;

namespace System.Security.Cryptography;

/// <summary>
/// RSA 扩展类
/// </summary>
public static class RSAExtension
{
    /// <summary>
    /// 通过 PEM 格式的私钥字符串初始化 <see cref="RSA"/> 对象
    /// </summary>
    /// <param name="rsa"></param>
    /// <param name="pemKey"></param>
    public static void FromPrivatePemString(this RSA rsa, string pemKey)
    {
        var pattern = @"-----BEGIN PRIVATE KEY-----|-----END PRIVATE KEY-----|\r|\n";
        pemKey = Regex.Replace(pemKey, pattern, string.Empty).Trim();
        var bytes = Convert.FromBase64String(pemKey);
        rsa.ImportPkcs8PrivateKey(bytes, out _);
    }

    /// <summary>
    /// 通过 PEM 格式的公钥字符串初始化 <see cref="RSA"/> 对象
    /// </summary>
    /// <param name="rsa"></param>
    /// <param name="pemKey"></param>
    public static void FromPublicPemString(this RSA rsa, string pemKey)
    {
        var pattern = @"-----BEGIN PUBLIC KEY-----|-----END PUBLIC KEY-----|\r|\n";
        pemKey = Regex.Replace(pemKey, pattern, string.Empty).Trim();
        var bytes = Convert.FromBase64String(pemKey);
        rsa.ImportSubjectPublicKeyInfo(bytes, out _);
    }
}

创建 RSAStringExtensions.cs 扩展类，如下：

using System.Security.Cryptography;

namespace System;

/// <summary>
/// RSA 字符串扩展类
/// </summary>
public static class RSAStringExtensions
{
    /// <summary>
    /// RSA 解密，使用 PEM 格式的私钥
    /// </summary>
    /// <param name="s"></param>
    /// <param name="pemPrivateKey"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string RSADecryptFromPemString(this string s, string pemPrivateKey)
        => RSADecrypt(s, rsa => rsa.FromPrivatePemString(pemPrivateKey));

    /// <summary>
    /// RSA 解密
    /// </summary>
    /// <param name="s"></param>
    /// <param name="rsaInitAction"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string RSADecrypt(this string s, Action<RSA> rsaInitAction)
    {
        using var rsa = RSA.Create();
        rsaInitAction(rsa);
        var input = Convert.FromBase64String(s);
        var bytes = rsa.Decrypt(input, RSAEncryptionPadding.Pkcs1);
        return Encoding.UTF8.GetString(bytes);
    }

    /// <summary>
    /// RSA 加密，使用 PEM 格式的私钥
    /// </summary>
    /// <param name="s"></param>
    /// <param name="pemPrivateKey"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string RSAEncryptFromPrivatePemString(this string s, string pemPrivateKey)
        => RSAEncrypt(s, rsa => rsa.FromPrivatePemString(pemPrivateKey));

    /// <summary>
    /// RSA 加密，使用 PEM 格式的公钥
    /// </summary>
    /// <param name="s"></param>
    /// <param name="pemPublicKey"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string RSAEncryptFromPublicPemString(this string s, string pemPublicKey)
        => RSAEncrypt(s, rsa => rsa.FromPublicPemString(pemPublicKey));

    /// <summary>
    /// RSA 加密
    /// </summary>
    /// <param name="s"></param>
    /// <param name="rsaInitAction"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string RSAEncrypt(this string s, Action<RSA> rsaInitAction)
    {
        using var rsa = RSA.Create();
        rsaInitAction(rsa);
        var input = Encoding.UTF8.GetBytes(s);
        var bytes = rsa.Encrypt(input, RSAEncryptionPadding.Pkcs1);
        return Convert.ToBase64String(bytes);
    }
}

接下来对上述实现代码进行测试，编写如下测试代码：

public class RSATests
{
    [Fact]
    public void Test_RSAEncrypt_Decrypt()
    {
        string publicPemKey = @"-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAoKjT23zzOPM+vuBulGY2
aAAunrL+HVEVJcHqjvujBNyINnMBNtfCiSFGtMb06j/dB+/x0xaOChLIu5n/oCco
8MCUfevvF0OQ3sER8ZcGX17mnDYAPa+LQT/TQwlvXq+ahPXSpvM+FG2ecSOhNbtI
W2XrtkEOLnsCi0YSzaFnVNSx4kK6fbE6/GCj4e7hPomfrFK5UQJK4MQDPPsFUtTr
H4zt7Cc5+QU5YOXiroZZhJF9/2c+Qc8pjtaC7GzjOvkEmjheOuWACZJhjfiYppjx
hmUEwQmj2FOle6nlXGw7IBNvyGm9BluLCHBizC+yYYrwUdp+CghSAYD6ZSeYVItG
RQIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----";
        string privatePemKey = @"-----BEGIN PRIVATE KEY-----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7TA864n/x40d/otElOYOGmQxbKcIRuShcw+VvFScpmpxcupIWrI68/YotW5shl9k
NHcMl+TIlG+YVDeGqs1RXXFT
-----END PRIVATE KEY-----";
        var expected = "123456";

        var encrypedText = expected.RSAEncryptFromPublicPemString(publicPemKey);
        var actual = encrypedText.RSADecryptFromPemString(privatePemKey);

        Assert.Equal(expected, actual);
    }
}

完结！

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