PKCS RSA执行标准

RSA是一种算法，但是，在相关应用的时候，还是需要有一些标准的。这就是pkcs。现在的各种程序中，基本都是遵循这个标准来使用RSA的。最近陆续读取RSA相关的内容进行学习。

RSA官网：https://www.rsa.com

标准的查看：https://www.rfc-editor.org/search/rfc_search_detail.php?title=pkcs&pubstatus%5B%5D=Any&pub_date_type=any
The Public-Key Cryptography Standards (PKCS)是由美国RSA数据安全公司及其合作伙伴制定的一组公钥密码学标准，其中包括证书申请、证书更新、证书作废表发布、扩展证书内容以及数字签名、数字信封的格式等方面的一系列相关协议。

协议列表：

PKCS#1：定义RSA公开密钥算法加密和签名机制，主要用于组织PKCS#7中所描述的数字签名和数字信封[22]。协议标准：https://tools.ietf.org/html/rfc8017
PKCS#3：定义Diffie-Hellman密钥交换协议[23]。
PKCS#5：描述一种利用从口令派生出来的安全密钥加密字符串的方法。使用MD2或MD5 从口令中派生密钥，并采用DES-CBC模式加密。主要用于加密从一个计算机传送到另一个计算机的私人密钥，不能用于加密消息[24]。
PKCS#6：描述了公钥证书的标准语法，主要描述X.509证书的扩展格式[25]。
PKCS#7：定义一种通用的消息语法，包括数字签名和加密等用于增强的加密机制，PKCS#7与PEM兼容，所以不需其他密码操作，就可以将加密的消息转换成PEM消息[26]。
PKCS#8：描述私有密钥信息格式，该信息包括公开密钥算法的私有密钥以及可选的属性集等[27]。 协议标准： https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5208.txt
PKCS#9：定义一些用于PKCS#6证书扩展、PKCS#7数字签名和PKCS#8私钥加密信息的属性类型[28]。
PKCS#10：描述证书请求语法[29]。
PKCS#11：称为Cyptoki，定义了一套独立于技术的程序设计接口，用于智能卡和PCMCIA卡之类的加密设备[30]。
PKCS#12：描述个人信息交换语法标准。描述了将用户公钥、私钥、证书和其他相关信息打包的语法[31]。
PKCS#13：椭圆曲线密码体制标准[32]。
PKCS#14：伪随机数生成标准。
PKCS#15：密码令牌信息格式标准[33]。

PKCS 目前共发布过 15 个标准：
（1）PKCS#1：RSA加密标准。PKCS#1定义了RSA公钥函数的基本格式标准，特别是数字签名。它定义了数字签名如何计算，包括待签名数据和签名本身的格式；它也定义了PSA公/私钥的语法。

（2）PKCS#2：涉及了RSA的消息摘要加密，这已被并入PKCS#1中。

（3）PKCS#3：Diffie-Hellman密钥协议标准。PKCS#3描述了一种实现Diffie- Hellman密钥协议的方法。

（4）PKCS#4：最初是规定RSA密钥语法的，现已经被包含进PKCS#1中。

（5）PKCS#5：基于口令的加密标准。PKCS#5描述了使用由口令生成的密钥来加密8位位组串并产生一个加密的8位位组串的方法。PKCS#5可以用于加密私钥，以便于密钥的安全传输（这在PKCS#8中描述）。

（6）PKCS#6：扩展证书语法标准。PKCS#6定义了提供附加实体信息的X.509证书属性扩展的语法（当PKCS#6第一次发布时，X.509还不支持扩展。这些扩展因此被包括在X.509中）。

（7）PKCS#7：密码消息语法标准。PKCS#7为使用密码算法的数据规定了通用语法，比如数字签名和数字信封。PKCS#7提供了许多格式选项，包括未加密或签名的格式化消息、已封装（加密）消息、已签名消息和既经过签名又经过加密的消息。

（8）PKCS#8：私钥信息语法标准。PKCS#8定义了私钥信息语法和加密私钥语法，其中私钥加密使用了PKCS#5标准。

（9）PKCS#9：可选属性类型。PKCS#9定义了PKCS#6扩展证书、PKCS#7数字签名消息、PKCS#8私钥信息和PKCS#10证书签名请求中要用到的可选属性类型。已定义的证书属性包括E-mail地址、无格式姓名、内容类型、消息摘要、签名时间、签名副本（counter signature）、质询口令字和扩展证书属性。

（10）PKCS#10：证书请求语法标准。PKCS#10定义了证书请求的语法。证书请求包含了一个唯一识别名、公钥和可选的一组属性，它们一起被请求证书的实体签名（证书管理协议中的PKIX证书请求消息就是一个PKCS#10）。

（11）PKCS#11：密码令牌接口标准。PKCS#11或“Cryptoki”为拥有密码信息（如加密密钥和证书）和执行密码学函数的单用户设备定义了一个应用程序接口（API）。智能卡就是实现Cryptoki的典型设备。注意：Cryptoki定义了密码函数接口，但并未指明设备具体如何实现这些函数。而且Cryptoki只说明了密码接口，并未定义对设备来说可能有用的其他接口，如访问设备的文件系统接口。

（12）PKCS#12：个人信息交换语法标准。PKCS#12定义了个人身份信息（包括私钥、证书、各种秘密和扩展字段）的格式。PKCS#12有助于传输证书及对应的私钥，于是用户可以在不同设备间移动他们的个人身份信息。

（13）PDCS#13：椭圆曲线密码标准。PKCS#13标准当前正在完善之中。它包括椭圆曲线参数的生成和验证、密钥生成和验证、数字签名和公钥加密，还有密钥协定，以及参数、密钥和方案标识的ASN.1语法。

（14）PKCS#14：伪随机数产生标准。PKCS#14标准当前正在完善之中。为什么随机数生成也需要建立自己的标准呢？PKI中用到的许多基本的密码学函数，如密钥生成和Diffie-Hellman共享密钥协商，都需要使用随机数。然而，如果“随机数”不是随机的，而是取自一个可预测的取值集合，那么密码学函数就不再是绝对安全了，因为它的取值被限于一个缩小了的值域中。因此，安全伪随机数的生成对于PKI的安全极为关键。

（15）PKCS#15：密码令牌信息语法标准。PKCS#15通过定义令牌上存储的密码对象的通用格式来增进密码令牌的互操作性。在实现PKCS#15的设备上存储的数据对于使用该设备的所有应用程序来说都是一样的，尽管实际上在内部实现时可能所用的格式不同。PKCS#15的实现扮演了翻译家的角色，它在卡的内部格式与应用程序支持的数据格式间进行转换。

PKCS#1

详细的介绍了RSA算法的计算过程，包括：key的产生，key的结构，对数字加密／解密／签名／验证签名的过程／对应算法。

1. key 关于key，分别记录了private和public的详细结构，以及存储哪些内容。并且在附录里面推荐了ASN.1 Syntax中的存储结构。注：没有规定实际的物理文件存储结构，比如pem等。

2. 加密／解密  详细描述了加密／解密的算法。包括，首先针对字符串，怎么转化成数字，之后，怎么根据数字进行加密。 这里可以看出，标准中没有对超长字符串处理的说明。而转化出的字符串的长度，全都是key的模长度k

在字符串转化成数字过程中，需要增加填充字符，所以，分成了两种不同算法：RSAES-OAEP（现有标准）  RSAES-PKCS1-v1_5（兼容过去标准）。在实际加密过程中，就只有一种算法了

3. 无论在加密还是签名过程中，都会进行hash操作，hash操作没有自己定义，而是从附录中可以选择需要的hash方式。

PKCS#8

详细的描述了私钥的存储格式。包括加密和不加密两种，都是用ASN.1标准格式存储。