Step to UEFI (172）UEFI 下的 RSA (下)

上一篇介绍了 RSA 的基本原理和例子，这里介绍一下 UEFI Shell 下的实现。正规的实现方法需要使用 CyptoPkg 加 OpenSSL 源代码，但是我在查看 CyptoPkg 的时候发现目前只有 RSA 做身份认证的部分，加之 OpenSSL 使用起来很繁琐。因此，这里通过RSAEuro 库【参考1】来实现。

根据库提供的文档，编写测试代码。首先是测试通过给定的 RSA Private Key 加密，然后 Public Key 解密。再测试随机生成 Private Key然后 Public Key进行解密。

RSATest.c

#include  <Uefi.h>
#include  <Library/UefiLib.h>
#include  <Library/ShellCEntryLib.h>
#include  <Library/BaseMemoryLib.h>
#include  <stdio.h>
#include  <string.h>
#include  <stdlib.h>

#include "rsaeuro/rsaeuro.h"
#include "rsaeuro/rsa.h"

static R_RSA_PUBLIC_KEY PUBLIC_KEY1 = {
	512,
	{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xc0, 0x76, 0x47, 0x97, 0xb8, 0xbe, 0xc8, 0x97,
	 0x2a, 0x0e, 0xd8, 0xc9, 0x0a, 0x8c, 0x33, 0x4d, 0xd0, 0x49, 0xad, 0xd0,
	 0x22, 0x2c, 0x09, 0xd2, 0x0b, 0xe0, 0xa7, 0x9e, 0x33, 0x89, 0x10, 0xbc,
	 0xae, 0x42, 0x20, 0x60, 0x90, 0x6a, 0xe0, 0x22, 0x1d, 0xe3, 0xf3, 0xfc,
	 0x74, 0x7c, 0xcf, 0x98, 0xae, 0xcc, 0x85, 0xd6, 0xed, 0xc5, 0x2d, 0x93,
	 0xd5, 0xb7, 0x39, 0x67, 0x76, 0x16, 0x05, 0x25},
	{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x01}
};

static R_RSA_PRIVATE_KEY PRIVATE_KEY1 = {
	512,
	{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xc0, 0x76, 0x47, 0x97, 0xb8, 0xbe, 0xc8, 0x97,
	 0x2a, 0x0e, 0xd8, 0xc9, 0x0a, 0x8c, 0x33, 0x4d, 0xd0, 0x49, 0xad, 0xd0,
	 0x22, 0x2c, 0x09, 0xd2, 0x0b, 0xe0, 0xa7, 0x9e, 0x33, 0x89, 0x10, 0xbc,
   0xae, 0x42, 0x20, 0x60, 0x90, 0x6a, 0xe0, 0x22, 0x1d, 0xe3, 0xf3, 0xfc,
	 0x74, 0x7c, 0xcf, 0x98, 0xae, 0xcc, 0x85, 0xd6, 0xed, 0xc5, 0x2d, 0x93,
   0xd5, 0xb7, 0x39, 0x67, 0x76, 0x16, 0x05, 0x25},
  {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
   0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
   0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
   0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
   0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
   0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x01},
  {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
   0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
   0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
   0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
   0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x1a, 0xe3, 0x6b, 0x75, 0x22, 0xf6, 0x64, 0x87,
	 0xd9, 0xf4, 0x61, 0x0d, 0x15, 0x50, 0x29, 0x0a, 0xc2, 0x02, 0xc9, 0x29,
   0xbe, 0xdc, 0x70, 0x32, 0xcc, 0x3e, 0x02, 0xac, 0xf3, 0x7e, 0x3e, 0xbc,
	 0x1f, 0x86, 0x6e, 0xe7, 0xef, 0x7a, 0x08, 0x68, 0xd2, 0x3a, 0xe2, 0xb1,
   0x84, 0xc1, 0xab, 0xd6, 0xd4, 0xdb, 0x8e, 0xa9, 0xbe, 0xc0, 0x46, 0xbd,
	 0x82, 0x80, 0x37, 0x27, 0xf2, 0x88, 0x87, 0x01},
	{{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
		0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
		0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xdf, 0x02, 0xb6, 0x15,
		0xfe, 0x15, 0x92, 0x8f, 0x41, 0xb0, 0x2b, 0x58, 0x6b, 0x51, 0xc2, 0xc0,
		0x22, 0x60, 0xca, 0x39, 0x68, 0x18, 0xca, 0x4c, 0xba, 0x60, 0xbb, 0x89,
		0x24, 0x65, 0xbe, 0x35},
	 {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
		0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
		0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xdc, 0xee, 0xb6, 0x0d,
		0x54, 0x35, 0x18, 0xb4, 0xac, 0x74, 0x83, 0x4a, 0x05, 0x46, 0xc5, 0x07,
		0xf2, 0xe9, 0x1e, 0x38, 0x9a, 0x87, 0xe2, 0xf2, 0xbe, 0xcc, 0x6f, 0x8c,
		0x67, 0xd1, 0xc9, 0x31}},
	{{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
		0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
		0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x59, 0x48, 0x7e, 0x99,
		0xe3, 0x75, 0xc3, 0x8d, 0x73, 0x21, 0x12, 0xd9, 0x7d, 0x6d, 0xe8, 0x68,
		0x7f, 0xda, 0xfc, 0x5b, 0x6b, 0x5f, 0xb1, 0x6e, 0x72, 0x97, 0xd3, 0xbd,
		0x1e, 0x43, 0x55, 0x99},
	 {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
		0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
		0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x61, 0xb5, 0x50, 0xde,
		0x64, 0x37, 0x77, 0x4d, 0xb0, 0x57, 0x77, 0x18, 0xed, 0x6c, 0x77, 0x07,
		0x24, 0xee, 0xe4, 0x66, 0xb4, 0x31, 0x14, 0xb5, 0xb6, 0x9c, 0x43, 0x59,
		0x1d, 0x31, 0x32, 0x81}},
	{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x74, 0x4c, 0x79, 0xc4,
	 0xb9, 0xbe, 0xa9, 0x7c, 0x25, 0xe5, 0x63, 0xc9, 0x40, 0x7a, 0x2d, 0x09,
	 0xb5, 0x73, 0x58, 0xaf, 0xe0, 0x9a, 0xf6, 0x7d, 0x71, 0xf8, 0x19, 0x8c,
	 0xb7, 0xc9, 0x56, 0xb8}
};

R_RSA_PUBLIC_KEY PUBLIC_KEY2;
R_RSA_PRIVATE_KEY PRIVATE_KEY2;

int
EFIAPI
main (
  IN int Argc,
  IN CHAR16 **Argv
  )
{
        char    message[]="www.lab-z.com!";
        char    encrypted[1024];
        char    decrypted[1024];
        int     enlen,delen;
        R_RSA_PROTO_KEY protoKey;
        int status;
        R_RSA_PUBLIC_KEY PUBLIC_KEY2;
        R_RSA_PRIVATE_KEY PRIVATE_KEY2;
        
   //  Demo for given Private and Public key
        // Encrypt message by PRIVATE_KEY1
        RSAPrivateEncrypt(encrypted,&enlen,message,sizeof(message),&PRIVATE_KEY1);
        Print(L"After encryped length [%d]\n",enlen);
        
        // Decrypt message by PUBLIC_KEY1
        RSAPublicDecrypt(decrypted,&delen,encrypted,enlen,&PUBLIC_KEY1);
        // Show decrypt result
        Print(L"decrypted [%a]\n",decrypted);
   
    //  Demo for generated Private and Public key   
        R_RANDOM_STRUCT randomStruct;
        R_RandomCreate(&randomStruct);
        
        protoKey.bits =1024;
        protoKey.useFermat4 = 1;        

        // Generate Private and Public Key
        status = R_GeneratePEMKeys(&PUBLIC_KEY2, &PRIVATE_KEY2, &protoKey, &randomStruct);
        if(status) {
                Print(L"Key Generation fail\n");
                return;
        }        
        
        // Encrypt message
        RSAPrivateEncrypt(encrypted,&enlen,message,sizeof(message),&PRIVATE_KEY2);
        Print(L"After encryped length [%d]\n",enlen);
        
        // Decrypt message
        RSAPublicDecrypt(decrypted,&delen,encrypted,enlen,&PUBLIC_KEY2);
        Print(L"decrypted [%a]\n",decrypted);   
        
  return EFI_SUCCESS;
}

RSATest.inf

[Defines]
  INF_VERSION                    = 0x00010006
  BASE_NAME                      = rsat
  FILE_GUID                      = 4ea97c46-7469-4dfe-0076-747010f3ce5f
  MODULE_TYPE                    = UEFI_APPLICATION
  VERSION_STRING                 = 0.1
  ENTRY_POINT                    = ShellCEntryLib

#   
#  VALID_ARCHITECTURES           = IA32 X64 IPF
#

[Sources]
        RSATest.c
        rsaeuro\des.h
        rsaeuro\des386.s
        rsaeuro\desc.c
        rsaeuro\global.h
        rsaeuro\md2.h
        rsaeuro\md2c.c
        rsaeuro\md4.h
        rsaeuro\md4c.c
        rsaeuro\md5.h
        rsaeuro\md5c.c
        rsaeuro\nn.c
        rsaeuro\nn.h
        rsaeuro\prime.c
        rsaeuro\prime.h
        rsaeuro\rsa.c
        rsaeuro\rsa.h
        rsaeuro\rsa386.s
        rsaeuro\rsa68k.s
        rsaeuro\rsaeuro.h
        rsaeuro\rsaref.h
        rsaeuro\rsasparc.s
        rsaeuro\r_dh.c
        rsaeuro\r_encode.c
        rsaeuro\r_enhanc.c
        rsaeuro\r_keygen.c
        rsaeuro\r_random.c
        rsaeuro\r_random.h
        rsaeuro\r_stdlib.c
        rsaeuro\shs.h
        rsaeuro\shsc.c


[Packages]
  StdLib/StdLib.dec   
  MdePkg/MdePkg.dec
  ShellPkg/ShellPkg.dec 


[LibraryClasses]
  LibC
  LibStdio
  ShellCEntryLib   
  ShellLib

[Protocols]
	
[BuildOptions]
   MSFT:*_*_X64_CC_FLAGS        = /wd4131 /wd4244 /wd4133 /wd4005 /wd4706

运行结果：

完整代码下载：

RSATest

除了 RSA算法，这个库还提供了 MD2/MD4/MD5/ SHS(Secure Hash Standard:安全杂乱信息标准) 算法，DES算法，有兴趣的朋友可以通过他的代码了解具体实现。

参考：

1. https://github.com/mort666/RSAEuro

《Step to UEFI (172）UEFI 下的 RSA (下)》有2个想法

CT说道：

2019 年 3 月 25 日下午 7:40

请问一下您的代码中PUBLIC_KEY1和PRIVATE_KEY1是怎么得到的，因为按照网上生成的密钥对都是一长串字符，如何变成代码中的那样呢？谢谢！

回复
1. ziv2013说道：
  
  2019 年 3 月 25 日下午 9:58
  
  像 OpenSSL 生成的密钥都是按照一定格式输出的，需要转化一下才能得到文章中的格式。你可以参考一下这个文章的 https://www.cnblogs.com/jukan/p/5527922.html
  
  回复

《Step to UEFI (172）UEFI 下的 RSA (下)》有2个想法

回复 ziv2013 取消回复