利用openssl crypto进行RSA非对称加密签名

最近研究非对称加密RSA算法，要在native层进行RSA签名，故采用ndk编译openssl的crypto目录下的算法，调用openssl相关函数进行签名。
首先，需要秘密保存私钥，这里在native层读到私钥后由于是在内存中，固需要用到openssl内存相关读取私钥的函数，openssl提供的bio接口读取字符串私钥，在内存中读取私钥有个坑，对私钥的内容是由要求的，私钥必须以字符串”—–BEGIN RSA PRIVATE KEY—–
“开始，“
—–END RSA PRIVATE KEY—–
”这个结束，否则openssl相关函数读取不到私钥，直接上代码：

#define PRIVATE_KEY "-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----\n你的私钥\n-----END RSA PRIVATE KEY-----\n"
#define IS_VERFY_SIGN false
#define IS_LOG_OUT_MSG false
std::string rsaSha1Sign(const std::string *src) {
    unsigned char sign_value[1024]; //保存签名值的数组
    unsigned int sign_len;           //签名值长度
    EVP_MD_CTX mdctx;       //摘要算法上下文变量
    const char *mess1 = (*src).c_str();
    RSA *rsa=NULL;          //RSA结构体变量
    EVP_PKEY *evpKey=NULL;      //EVP KEY结构体变量
    int i;

#if IS_LOG_OUT_MSG
    LOGD("正在产生RSA密钥...");
#endif
//    rsa = RSA_generate_key(1024,RSA_F4,NULL,NULL);//产生一个1024位的RSA密钥//LOGD ("bits: %d\n", BN_num_bits (rsa->n));//返回n的二进制位数！1024！
    /*************************/
    BIO *bio = NULL;
    if ((bio = BIO_new_mem_buf((void *)PRIVATE_KEY, -1)) == NULL)       //从字符串读取RSA私钥
    {
        LOGE("BIO_new_mem_buf failed!\n");
    }

//    rsa = PEM_read_bio_RSAPrivateKey(bio, NULL, NULL, NULL);
    rsa = RSA_new();
    PEM_read_bio_RSAPrivateKey(bio,&rsa,0,0);
    /********************8*****/

    if(rsa == NULL)
    {
        LOGD("gen rsa err\n");
        return NULL;
    }
#if IS_LOG_OUT_MSG
    LOGD(" 成功.\n");
#endif
    evpKey = EVP_PKEY_new();//新建一个EVP_PKEY变量
    if(evpKey == NULL)
    {
        LOGD("EVP_PKEY_new err\n");
        RSA_free(rsa);
        return NULL;
    }
    if(EVP_PKEY_set1_RSA(evpKey,rsa) != 1)  //保存RSA结构体到EVP_PKEY结构体
    {
        LOGD("EVP_PKEY_set1_RSA err\n");
        RSA_free(rsa);
        EVP_PKEY_free(evpKey);
        return NULL;
    }
    //以下是计算签名代码
    EVP_MD_CTX_init(&mdctx);//初始化摘要上下文
    if(!EVP_SignInit_ex(&mdctx, EVP_sha1(), NULL))//签名初始化，设置摘要算法，本例为sha1
    {
        LOGD("err\n");
        EVP_PKEY_free(evpKey);
        RSA_free(rsa);
        return NULL;
    }
    if(!EVP_SignUpdate(&mdctx, mess1, strlen(mess1)))//计算签名（摘要）Update
    {
        LOGD("err\n");
        EVP_PKEY_free(evpKey);
        RSA_free(rsa);
        return NULL;
    }
    if(!EVP_SignFinal(&mdctx, sign_value, &sign_len, evpKey))  //签名输出
    {
        LOGD("err\n");
        EVP_PKEY_free(evpKey);
        RSA_free(rsa);
        return NULL;
    }
#if IS_LOG_OUT_MSG
    LOGD("消息\"%s\"的签名值是: \n",mess1);
    for(i = 0; i < sign_len; i++)
    {
        if(i%16==0)
            LOGD("\n%08xH: ",i);
        LOGD("%02x ", sign_value[i]);
    }
    LOGD("\n");
#endif
    /*******************************/
    std::string msgC;
    char * t = (char *) sign_value;
    msgC.assign(t,sign_len);
    std::string base64 = base64_encodestring(msgC);
#if IS_LOG_OUT_MSG
    LOGD("%s:",base64.c_str());
#endif
    /********************************/
    EVP_MD_CTX_cleanup(&mdctx);

#if IS_VERFY_SIGN
    LOGD("\n正在验证签名...\n");
    //以下是验证签名代码
    EVP_MD_CTX_init(&mdctx);//初始化摘要上下文
    if(!EVP_VerifyInit_ex(&mdctx, EVP_sha1(), NULL))//验证初始化，设置摘要算法，一定要和签名一致。
    {
        LOGD("EVP_VerifyInit_ex err\n");
        EVP_PKEY_free(evpKey);
        RSA_free(rsa);
        return NULL;
    }
    if(!EVP_VerifyUpdate(&mdctx, mess1, strlen(mess1)))//验证签名（摘要）Update
    {
        LOGD("err\n");
        EVP_PKEY_free(evpKey);
        RSA_free(rsa);
        return NULL;
    }
    if(!EVP_VerifyFinal(&mdctx,sign_value,sign_len,evpKey))//验证签名
    {
        LOGD("verify err\n");
        EVP_PKEY_free(evpKey);
        RSA_free(rsa);
        return NULL;
    }
    else
    {
        LOGD("验证签名正确.\n");
    }
#endif
    //释放内存
    EVP_PKEY_free(evpKey);
    RSA_free(rsa);
    EVP_MD_CTX_cleanup(&mdctx);
    //删除所有换行符
    for (unsigned int j = 0; j < base64.size(); ++j) {
        if (base64[j] == '\n') {
            base64.erase(j,1);
        }
    }
    return base64;
}

std::string base64_encodestring(const std::string &text ){
    EVP_ENCODE_CTX ectx;
    int size = text.size()*2;
    size = size > 64 ? size : 64;
    unsigned char* out = (unsigned char*)malloc( size );
    int outlen = 0;
    int tlen = 0;
    EVP_EncodeInit( &ectx );
    EVP_EncodeUpdate( &ectx, out, &outlen, (const unsigned char*)text.c_str(), text.size() );
    tlen += outlen;
    EVP_EncodeFinal( &ectx, out+tlen, &outlen );
    tlen += outlen;

    std::string str( (char*)out, tlen );
    free( out );
    return str;
}

这样返回的就是签名值的BASE64字符串，ndk调用范例：

const char * msg_ = "test";
std::string msg ;
msg.assign(msg_);
std::string signString = rsaSha1Sign(msg);
return env->NewStringUTF(signString.c_str());