从.snk文件导出密钥
先声明该文的实用性不强， 要产生一对密钥可以有更简单的方法。该文简单解释了.snk文件的格式，并给出了从中提取密钥的C#代码。
.snk文件（Strong Name Key）也可以叫签名文件，它一般用来给DotNet程序集进行强命名。它的好处是非常容易产生，也非常容易管理。我们可以在Visual Studio的项目设置中新建一个签名文件，也可以用sn.exe -k key.snk命令行来产生一个。
.snk可以只包含一个公钥，也可以同时包含公钥和私钥。其中私钥可以用来对程序集进行签名，而公钥则可以用来验证一个签名。由于该密钥实际上就是一个1024位的RSA密钥，我们也可以用.snk文件来进行RSA应用。比如进行非对称加密，进行Xml数字签名和验证等等。
目前就我知道的，snk格式没有正式公开。不过包含公钥和私钥的.snk实际上就是一个PRIVATEKEYBLOB结构。该结构的定义见：
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa387401(v=vs.85).aspx
该结构由一个BLOBHEADER头结构，一个RSAPUBKEY结构，以及一些RSA钥匙数据组成。其中BLOBHEADER.bType为PRIVATEKEYBLOB(0x7)，指明该文件包含了私钥；而BLOBHEADER.aiKeyAlg固定为CALG_RSA_SIGN，指明该钥匙用来签名；RSAPUBKEY.bitlen指定了RSA密钥的长度，该长度将影响那一些钥匙数据的长度，这里我们把它固定为1024位。
下列C#代码示例如何将带私钥的签名文件读入到的结构中，并导出一个RSA钥匙：
[StructLayout( LayoutKind.Sequential, Pack=1)]
struct BLOBHEADER
{
public byte bType; //PRIVATEKEYBLOB = 0x7
public byte bVersion; //Digital Signature Standard=3; CUR_BLOB_VERSION=2
public short reserved; //
public uint aiKeyAlg; //CALG_RSA_KEYX=0xa400; CALG_RSA_SIGN=0x2400
}
[StructLayout( LayoutKind.Sequential, Pack=1)]
struct RSAPUBKEY
{
public int magic; //0x32415352 ("RSA2") for public/private key; ("RSA1") for public key only
public int bitlen; //Number of bits in the modulus. A multiple of eight.
public int pubexp; //The public exponent
}
[StructLayout( LayoutKind.Sequential, Pack=1)]
struct PRIVATEKEYBLOB
{
public BLOBHEADER blobheader;
public RSAPUBKEY rsapubkey;
[MarshalAs( UnmanagedType.ByValArray, SizeConst=128)]
public byte[] modulus; //[rsapubkey.bitlen/8]; as Modulus
[MarshalAs( UnmanagedType.ByValArray, SizeConst=64)]
public byte[] prime1; //[rsapubkey.bitlen/16]; as P
[MarshalAs( UnmanagedType.ByValArray, SizeConst=64)]
public byte[] prime2; //[rsapubkey.bitlen/16]; as Q
[MarshalAs( UnmanagedType.ByValArray, SizeConst=64)]
public byte[] exponent1; //[rsapubkey.bitlen/16]; as D mod (P - 1)".
[MarshalAs( UnmanagedType.ByValArray, SizeConst=64)]
public byte[] exponent2; //[rsapubkey.bitlen/16]; as D mod (Q - 1)".
[MarshalAs( UnmanagedType.ByValArray, SizeConst=64)]
public byte[] coefficient; //[rsapubkey.bitlen/16]; as InverseQ
[MarshalAs( UnmanagedType.ByValArray, SizeConst=128)]
public byte[] privateExponent; //[rsapubkey.bitlen/8]; as D
public RSAParameters GetRSAKey()
{
RSAParameters key = new RSAParameters()
{
Modulus = this.modulus,
P = this.prime1,
Q = this.prime2,
DP = this.exponent1,
DQ = this.exponent2,
InverseQ = this.coefficient,
D = this.privateExponent,
Exponent = BitConverter.GetBytes(this.rsapubkey.pubexp),
};
Array[] arrays = {key.Modulus, key.P, key.Q, key.DP, key.DQ, key.InverseQ, key.D, key.Exponent};
foreach(Array a in arrays)
{
Array.Reverse(a);
}
return key;
}
public static RSAParameters LoadFromSNK(string filename)
{
byte[] raw = File.ReadAllBytes(filename);
if (raw.Length != Marshal.SizeOf(typeof(PRIVATEKEYBLOB)))
{
throw new InvalidOperationException("not a valid snk file with public/private key");
}
GCHandle gc = GCHandle.Alloc(raw, GCHandleType.Pinned);
PRIVATEKEYBLOB b = (PRIVATEKEYBLOB)Marshal.PtrToStructure(gc.AddrOfPinnedObject(), typeof(PRIVATEKEYBLOB));
gc.Free();
return b.GetRSAKey();
}
}
只包含公钥的.snk文件可以通过sn.exe -p key.snk public.snk来产生。这种只包含公钥的.snk文件格式则是PUBLICKEYBLOB的基础上，加上一些额外包装。PUBLICKEYBLOB结构的定义见：
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa387459(v=vs.85).aspx
额外包装为4个字节的签名算法；4个字节的散列算法；以及4个字节的钥匙长度。这额外的12字节，加上PUBLICKEYBLOB的148字节，总好是（只包含公钥的）.snk的总长度，160字节。
下列为代码表示：
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
struct PUBLICKEYBLOB
{
//.Net wrapper
public int signatureAlg; //CALG_RSA_SIGN=0x2400
public int hashAlg; //CALG_SHA1=0x8004
public int blobLength; //148
public BLOBHEADER blobheader;
public RSAPUBKEY rsapubkey;
[MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 128)]
public byte[] modulus; //[rsapubkey.bitlen/8]; as Modulus
public RSAParameters GetRSAKey()
{
RSAParameters key = new RSAParameters()
{
Modulus = this.modulus,
Exponent = BitConverter.GetBytes(this.rsapubkey.pubexp),
};
Array[] arrays = { key.Modulus, key.Exponent };
foreach (Array a in arrays)
{
Array.Reverse(a);
}
return key;
}
}
导出公钥还有其他的办法。一个办法是将.snk导入到当前系统的钥匙容器中，既sn.exe -i key.snk mykeycontainer。然后再用RSACrytoServiceProvider.ExportParameters来导出公钥：
CspParameters cp = new CspParameters(1);
cp.KeyContainerName = "mykeycontainer";
cp.KeyNumber = (int)KeyNumber.Signature;
RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider(cp);
RSAParameters publicKey = rsa.ExportParameters(false);
不过这种方法对私钥无效。虽然sn.exe可以将钥匙导入到容器的KeyNumber.Signature上，但该钥匙被标志为不可导出。也就是说调用rsa.ExportParameters(true)将抛出异常。
