Crypto基础篇-PEM文件

概念

PEM：Privacy Enhanced Mail，即增强隐私邮件，是一种主要用于SSL/TLS通信、数字签名、加密通信等领域的文件格式。

DER： 是一种广泛用于各种加密和安全通信协议中的二进制编码格式，尤其是X.509证书和PKCS#8私钥的存储和传输中。

关系： PEM是DER证书的base64编码格式

类型

根据传输的内容不同，PEM能被分为多种文件，主要包括以下三种

1.证书

1
2
3
-----BEGIN CERTIFICATE-----
(证书内容的base64格式)
-----END CERTIFICATE-----

2.公钥

1
2
3
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
(公钥的base64格式)
-----END PUBLIC KEY-----

3.私钥

1
2
3
-----BEGIN PRIVATE KEY-----
(私钥的base64格式)
-----END PRIVATE KEY-----

解析

示例：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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-----END RSA PRIVATE KEY-----

解析：
将base64编码的字符串解码为十六进制表示的二进制数据：

1
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

数据拆分：
私钥的格式如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
RSAPrivateKey ::= SEQUENCE {
  version           Version,           -- INTEGER（一般是 0）
  modulus           INTEGER,           -- n
  publicExponent    INTEGER,           -- e
  privateExponent   INTEGER,           -- d
  prime1            INTEGER,           -- p
  prime2            INTEGER,           -- q
  exponent1         INTEGER,           -- d mod (p-1)
  exponent2         INTEGER,           -- d mod (q-1)
  coefficient       INTEGER,           -- q^(-1) mod p
}
  • 3082 025c： 30变送SEQUENCE类型，025c指下面文件内容的字节数（0x025c是572字节）
  • 02 01 00： 版本，02表示整型，01表示长度为1字节，00表示版本号为0
  • 02 81 81： 模数n，02表示整型，长度为129字节（0x81）
1
n = 00e7b0dd45eba985ea1eb2fd7a7237e654ff0e40c9e5818d9348aa2df7fc04e7e2a429c3e9031eb2b217bb10fd1370ead89b33dd2233a54e035e37d39ba63db3d138926cdc9a01e8b6a8ef84949b9f1a3bd4fe0adeeb3b9d84fb7af98f20d089c75197a94884b8a03400d73c3fcaa0dc1fad1ac2cb0e304c73198521dcf1e50779
  • 02 03： 公钥指数e，02表示整型（此位置若是03表示 BIT STRING），03长度为3字节
1
e = 010001
  • 02 81 80： 私钥指数d，0x80表示长度128字节
1
d = 0554c882a75d8b3b4be18a7b9acd367b9632d9c2cb89239cd3fb367b924cfa98f8760d8ffb0665ce3b458eaa841c010b62e6da9bc2dc76e314f3ebe694f8ae7e82bd7e8e3b7cbb17d4f14263d4c328bd5d16566004098953b851dbb87f802a38af73ccb9bfec9eaee7fac92b6daad96d7d49e90d68e5460a148aeb22334e6c41
  • 02 41： 素数p，0x41表示长度65字节
1
p = 00f40c8cc874c39b3d452e5be257835d24cff6b2627de2af1666a799e073e6fd5997d238f7a1641b0b5ac21bd5e0bbcbd0d932165f050fec3da3bcd2dbea24c505
  • 02 41： 素数q，同上
1
q = 00f30963dc1df32b6d292be1e3faf1620256909aa20b4d27efffd8cc9bcb5b55f5edf9b1eb99974d8ebb865500dbed5da95bd1de1b93e00c1def29778e8957c2e5
  • 02 40： $d \mod p-1$，长度0x40即64字节
1
dp = 62290a17369fd6b8f6328752aad0738e72f74f18be7986e303b735f549a9070e1a3abc1f1e131dad9b7ba7a68716020ca6cfb69fd1716e1bfcd7de18063d73e1
  • 02 40： $d \mod q-1$，长度同上
1
dq = 3ce3565c58388ae1af55ea22f6c4b0bc4b39b133f5c6dfc1960497c6545d4e9ced81081d317ea194a7d090cd454c2392018a03ae3f0efb9a2847e847128ba52d
  • 02 41： $q^{-1}\mod p$，长度同上
1
q_inv_p = 00eb5a32f31620e1bb980467829c2a7c9d3b2f8d7f4f42131ed7a289825f0aeaf390b542c755c0dcc94dfaee609fba2c50731b6a1d197b7b9a91267acdade62f96

ps：注意在处理不完整的base64时，要通过删除一些数据来保证正确解码

Study
#CTF
Crypto基础篇-PEM文件
http://ramoor.github.io/2025/07/03/Crypto基础篇-PEM文件/
作者
Ramoor
发布于
2025年7月3日
许可协议