Cryptography API: Next Generation(CNG)使用梳理——非对称加密算法应用（二）非对称密钥导入并保存及公钥加密私钥解密

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已于 2024-12-31 12:02:25 修改 · 1k 阅读

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#安全 #windows #c++

于 2023-07-11 13:56:01 首次发布

本文介绍了如何在CNG和BCrypt之间保存、导出和导入密钥对，特别是BCrypt创建的私钥的导出与CNG的导入。同时，展示了RSA公钥加密私钥解密的示例，包括BCRYPT_PAD_PKCS1和BCRYPT_PAD_OAEP填充方式。文中还提到了设置密钥属性以允许导出的必要步骤。

CNG中NCrypt创建的密钥对会默认会保存在本地，而BCrypt创建的密钥对并不会保存

NCrypt创建的密钥默认不能导出私钥

此篇主要聊一下，

一、如何保存BCrypt创建并导出的私钥（公钥能导入CNG但不能保存）

二、RSA公钥加密私钥解密（BCRYPT_PAD_PKCS1填充）

三、导出（备份）NCrypt创建的密钥（私钥）

另附：RSA公钥加密私钥解密（BCRYPT_PAD_OAEP填充）代码

理论上基于BCrypt导出密钥的内存BLOB结构，任何其它加密导出的密钥都是可以被导入的，后面我会单独写一篇导入OpenSSL3生成的密钥（RSA和ECC）与CNG内存BLOB结构之间做转换

关于导入持久化密钥，MSDN中导入持久化密钥的流程为：

    使用 NCryptCreatePersistedKey 函数创建持久密钥。
    使用 NCryptSetProperty 函数设置键对象上的任何所需属性。
    将导入密钥 BLOB 设置为密钥上的属性，将 BLOB 类型设置为属性名称。
    使用 NCryptFinalizeKey 函数完成持久密钥导入。

此流程或许我解读有误，实际操作后没有成功，一下为我成功的流程

以RSA加密（公钥加密，私钥解密）为例，基本流程

1、生成密钥对(BCrypt)

2、加密数据

3、导出私钥

4、导入私钥（NCrypt），非私钥NCrypt不会保存

5、解密

相关函数和结构

//导入密钥函数
SECURITY_STATUS NCryptImportKey(
  [in]           NCRYPT_PROV_HANDLE hProvider,
  [in, optional] NCRYPT_KEY_HANDLE  hImportKey,
  [in]           LPCWSTR            pszBlobType,
  [in, optional] NCryptBufferDesc   *pParameterList,
  [out]          NCRYPT_KEY_HANDLE  *phKey,
  [in]           PBYTE              pbData,
  [in]           DWORD              cbData,
  [in]           DWORD              dwFlags
);

//NCryptBufferDesc结构，NCryptBufferDesc结构为BCryptBufferDesc结构的别名
typedef struct _BCryptBufferDesc {
  ULONG         ulVersion;
  ULONG         cBuffers;
  PBCryptBuffer pBuffers;
} BCryptBufferDesc, *PBCryptBufferDesc;

//BCryptBuffer结构，部分MSDN中使用NCryptBuffer来描述，实际NCryptBuffer为此结构的别名
typedef struct _BCryptBuffer {
  ULONG cbBuffer;
  ULONG BufferType;
  PVOID pvBuffer;
} BCryptBuffer, *PBCryptBuffer;

NCryptBufferDesc结构很简单

ulVersion 结构的版本
BCRYPTBUFFER_VERSION 默认版本号。

cBuffers pBuffers数组中的元素数。

pBuffers 包含缓冲区的 BCryptBuffer 结构的数组的地址。 cBuffers 包含此数组中的元素数。

而NCryptBuffer(BCryptBuffer)就比较复杂了，根据不同应用场景，具体参数不同，此处主要填写BufferType、pvBuffer、cbBuffer，分别对应NCryptBuffer(BCryptBuffer)内容的类型、密钥名字和密钥名字长度（包含字符串最后的\0结束符）

BufferType = NCRYPTBUFFER_PKCS_KEY_NAME;//设置密钥名
pvBuffer = (PVOID)pszKeyName;
cbBuffer = (::lstrlenW(pszKeyName) + 1) * sizeof(wchar_t);//需要包含\0

实际代码如下：（只包含基本流程的代码，并未对每