Swift 5.0实现Steam RSA登录加密返回密码错误问题求助

问题描述 #

开发Steam登录功能时，需使用平台下发的RSA公钥对登录密码进行加密，调用SecKeyEncryptedData完成加密后提交认证请求，接口始终返回密码错误。初步排查方向锁定为加密格式问题，但一直未定位到故障点。 #

已尝试的实现方案 #

方案1：基于系统Security框架实现 #

核心代码如下：

static func encrypt(string: String, mod: String, exp: String) -> String? {
        
        let keyString = self.rsaPublicKeyder(mod: mod, exp: exp)
        guard let data = Data(base64Encoded: keyString) else { return nil }
        
        var attributes: CFDictionary {
            return [kSecAttrKeyType         : kSecAttrKeyTypeRSA,
                    kSecAttrKeyClass        : kSecAttrKeyClassPublic,
                    kSecAttrKeySizeInBits   : 2048,
                    kSecReturnPersistentRef : kCFBooleanTrue!] as CFDictionary
        }
        
        var error: Unmanaged<CFError>? = nil
        guard let secKey = SecKeyCreateWithData(data as CFData, attributes, &error) else {
            print(error.debugDescription)
            return nil
        }
        guard let result = SecKeyCreateEncryptedData(secKey, SecKeyAlgorithm.rsaEncryptionPKCS1, string.data(using: .utf8)! as CFData, &error) else{
            print(error.debugDescription)
            return nil
        }
        return (result as Data).base64EncodedString()
    }
}

代码说明：self.rsaPublicKeyder方法用于将传入的模数mod、指数exp转换为可通过SecKeyCreateWithData接口导入的PKCS#8 DER格式公钥，已在CyberChef中验证生成的DER公钥数据无异常。

方案2：基于BigInt库自实现RSA逻辑 #

引入BigInt库手动实现加密、填充逻辑后依然认证失败，核心代码如下：

class RSA{
    static func encrypt(string: String, mod: String, exp: String) -> String
    {
        let secret = pkcs1pad2(data: string.data(using: .utf8)!, keySize: mod.count / 2)!
        return secret.power(BigUInt(exp, radix: 16)!, modulus: BigUInt(mod, radix: 16)!).serialize().base64EncodedString()
    }
    
    static func pkcs1pad2(data: Data, keySize: Int) -> BigUInt?{
        if (keySize < data.count + 11){
            return nil;
        }
        var rndData: [UInt8] = [UInt8](repeating: 0, count: keySize - 3 - data.count)
        let status = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, rndData.count, &rndData)
        for i in 0..<rndData.count{
            if rndData[i] == 0{
                rndData[i] = UInt8(i+1)
            }
        }
        guard status == errSecSuccess else{
            return nil
        }
        
        return BigUInt(Data([0x00, 0x02]) + Data(rndData) + Data([0x00]) + data)
    }
}

可直接落地的排查修正点 #

• 修正公钥导入属性：SecKeyCreateWithData的属性字典中移除多余的kSecReturnPersistentRef字段，该字段仅用于需要将密钥持久化到钥匙串的场景，创建内存中临时使用的加密公钥时传入该字段，可能导致公钥参数解析异常。修正后的属性字典参考：

  var attributes: CFDictionary {
      return [kSecAttrKeyType       : kSecAttrKeyTypeRSA,
              kSecAttrKeyClass      : kSecAttrKeyClassPublic,
              kSecAttrKeySizeInBits : 2048] as CFDictionary
  }
  

• 修正自实现填充逻辑漏洞：现有填充代码中，SecRandomCopyBytes调用在零值修正逻辑之前，且零值替换逻辑存在溢出风险（当索引i>=255时i+1超出UInt8取值范围），同时替换后的随机值分布不符合PKCS#1填充要求。如果使用自实现方案，随机填充段生成逻辑需要循环生成字节直到所有字节非零，不能事后替换。
• 校验密文长度：2048位RSA密钥加密后的密文固定为256字节，Base64编码前如果长度不符，直接说明加密或公钥导入环节出错。
• 确认请求参数匹配：提交加密密码时，需要和获取公钥接口返回的rsa_timestamp、timestamp参数一同提交，时间戳不匹配、参数名拼写错误（Steam要求密文字段为encrypted_password）也会返回密码错误。
• 确认预处理逻辑：加密前的明文密码不要做URL编码、特殊字符转义、Base64编码，直接将原始明文字符串转UTF-8编码的Data传入加密函数即可；加密后的二进制密文直接做标准Base64编码提交，不要做十六进制转码或追加额外字符。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dominic Socular