使用相同的 RSA 密鑰對進行簽名和加密
RSA簽名操作與使用私鑰加密基本相同。特別是，這兩個操作都使用相同類型的鍵。
使用相同的 RSA 密鑰對進行加密/解密和簽名/驗證是否安全？
簡短的回答是否定的。這是密碼學中的普遍智慧：永遠不要將同一個密鑰用於多件事。“事物”是指一種特定的方案，其中除了密鑰本身和消息大小之外，所有參數都是固定的。不要使用相同的密鑰進行加密和簽名；不要對 PKCS#1v1.5 和 PSS 使用相同的密鑰；不要使用具有不同雜湊函式的相同密鑰。
如果您使用原始RSA 操作（ $ M^d \bmod n $ 或者 $ M^e \bmod n $ )，那麼不，使用相同的密鑰是不安全的，因為攻擊者可以欺騙私鑰持有者簽署消息[Math Processing Error] $ M $ （即產生[Math Processing Error] $ M^d $ ) 這實際上是一條加密消息 ( $ M = P^e $ )，從而允許攻擊者恢復原始明文 ( $ (P^e)^d = P $ ）。（雙重攻擊導致偽造。）但是，原始 RSA 操作具有一系列其他缺陷，使其作為加密或簽名方案不安全。
基於 RSA 的加密和簽名方案使用填充模式。標準填充模式包括判別式，因此加密有效負載看起來不像簽名有效負載。因此，從密碼學上講，使用相同的 RSA 密鑰對進行簽名和加密在技術上是安全的，前提是該密鑰對被安全地用於簽名並安全地用於加密。在這裡，我的意思是狹義的安全，假設一個“完美”的世界，所有應該保密的東西都保持秘密。
問題是，這個世界並不完美。RSA 的實現可以通過邊通道洩漏部分資訊。密鑰被洩露。使用 RSA 的協議有時會以非常脆弱的方式使用它。
對加密和簽名使用相同的密鑰會加劇弱點。RSA 有一個弱點的歷史，不是在數學算法本身（一旦你使用適當的填充），而是在它的實現方式上。尤其是解密，需要非常小心，因為某些輸入是無效的，而僅僅揭示輸入是否有效的行為就可能導致預言機攻擊，其中最著名的是Bleichenbacher。TLS中使用RSA解密的方式¹加劇了這一點，因為它產生了無效的第二個原因：密文可能對解密操作無效，或者可能對解密有效但解密為無效的東西。這導致了針對使用 RSA 解密的 TLS 密碼套件的一系列實際攻擊。對加密和簽名使用相同的密鑰有兩個缺點。最明顯的是，如果解密中的漏洞允許攻擊者恢復密鑰，那麼任何依賴簽名的東西也會被破壞。不太明顯的是，即使攻擊者無法恢復密鑰，但可以獲得一些關於解密無效密文的部分資訊，他們也可能能夠偽造簽名。例如，CAT就是這種情況Bleichenbacher 攻擊的變種，因此即使伺服器使用相同的密鑰用於 RSA 簽名密碼套件，即使不接受 RSA 解密密碼套件的客戶端仍然存在風險。
另一個原因是密鑰管理。簽名密鑰和加密密鑰在備份、訪問控制、否認等方面有不同的要求。簽名密鑰在發生災難性事件時的回退是銷毀它以避免將來偽造，因此不需要簽名密鑰廣泛備份。相反，加密密鑰的回退是保留它以解密現有文件，因此需要可靠地備份它。萬一簽名密鑰洩露，原有文件不受影響；只有新產生的簽名必須被否定。相反，如果加密密鑰洩露，所有預先存在的文件的機密性都會受到威脅，而新文件只需要使用不同的密鑰進行加密。約束向不同的方向推進，
¹即名稱以 . 開頭的密碼套件
TLS_RSA_。名稱以TLS_(EC)DH(E)_RSA使用 RSA 簽名而不是 RSA 解密開頭的密碼套件，並且更加健壯。
簡短回答：不，這不安全，不要這樣做。
更長的答案：您確實可以將 RSA 密鑰對用於這兩個操作。這種方法用於許多應用程序和場景。有 Web 服務或單點登錄實現，它們強制您對兩個操作使用相同的密鑰對。X.509 證書不允許您（預設情況下）確定是否必須使用給定的 RSA 密鑰進行加密/解密或簽名/驗證。只能使用特定的擴展或證書欄位來強制執行此操作，這不是強制性的……
但是，在密碼學中，對兩個操作使用相同的密鑰通常是一種非常糟糕的做法。例如，如果其中一個操作被洩露，它可能會破壞使用相同密鑰的其他操作的安全屬性。
RSA 密鑰設置中有一個實際範例。想像一個伺服器，它解密密文並使用 RSA 密鑰對消息進行簽名。想像一下這個伺服器容易受到特定的選擇密文攻擊（Bleichenbacher 的攻擊），它允許攻擊者在不知道伺服器私鑰的情況下解密任意密文。如果伺服器使用相同的 RSA 密鑰對進行加密/解密和簽名/驗證，則攻擊者也可以使用此攻擊創建任意伺服器簽名。如果伺服器對這些操作使用不同的 RSA 密鑰對，這將是不可能的。
請參閱我們的論文了解更多詳細資訊：http ://www.nds.ruhr-uni-bochum.de/research/publications/backwards-compatibility/ 第 4 節討論了公鑰設置中的密鑰重用問題。第 5.3 節展示了這些攻擊及其影響的實際範例。第 5.4 節和第 5.5 節討論了不同供應商的對策及其應用。