encryptx/rsax/rsax_test.go

package rsax_test

import (
	"bytes"
	"crypto/ecdsa"
	"crypto/elliptic"
	"crypto/rand"
	"crypto/rsa"
	"crypto/sha256"
	"crypto/x509"
	"encoding/pem"
	"errors"
	"math/big"
	"os"
	"path/filepath"
	"runtime"
	"sync"
	"testing"

	"code.yun.ink/pkg/encryptx/rsax"
)

// testKeyBits 是测试用密钥长度，取安全下限以缩短密钥生成时间。
const testKeyBits = rsax.MinKeyBits

var (
	sharedKeyOnce sync.Once
	sharedKey     *rsa.PrivateKey
	sharedKeyErr  error

	otherKeyOnce sync.Once
	otherKey     *rsa.PrivateKey
	otherKeyErr  error
)

// testKey 返回测试共享的 RSA 私钥（进程内只生成一次，避免重复的密钥生成开销）。
// 测试辅助函数不会 panic：失败通过 t.Fatalf 报告。
func testKey(t *testing.T) *rsa.PrivateKey {
	t.Helper()
	sharedKeyOnce.Do(func() {
		sharedKey, sharedKeyErr = rsax.GenerateKey(testKeyBits)
	})
	if sharedKeyErr != nil {
		t.Fatalf("生成测试密钥失败: %v", sharedKeyErr)
	}
	return sharedKey
}

// otherTestKey 返回另一把与 testKey 无关的 RSA 私钥，用于“错误密钥”负向用例。
func otherTestKey(t *testing.T) *rsa.PrivateKey {
	t.Helper()
	otherKeyOnce.Do(func() {
		otherKey, otherKeyErr = rsax.GenerateKey(testKeyBits)
	})
	if otherKeyErr != nil {
		t.Fatalf("生成第二把测试密钥失败: %v", otherKeyErr)
	}
	return otherKey
}

// requireNoPanic 断言 fn 在失败路径上只返回 error，绝不 panic。
func requireNoPanic(t *testing.T, what string, fn func()) {
	t.Helper()
	defer func() {
		if r := recover(); r != nil {
			t.Fatalf("%s 发生 panic: %v", what, r)
		}
	}()
	fn()
}

// randomBytes 生成指定长度的随机数据作为测试明文。
func randomBytes(t *testing.T, n int) []byte {
	t.Helper()
	buf := make([]byte, n)
	if _, err := rand.Read(buf); err != nil {
		t.Fatalf("生成随机测试数据失败: %v", err)
	}
	return buf
}

// ecdsaTestKey 生成一把 ECDSA 密钥，用于构造“非 RSA 密钥”的负向用例。
func ecdsaTestKey(t *testing.T) *ecdsa.PrivateKey {
	t.Helper()
	key, err := ecdsa.GenerateKey(elliptic.P256(), rand.Reader)
	if err != nil {
		t.Fatalf("生成 ECDSA 测试密钥失败: %v", err)
	}
	return key
}

// xorByteAt 翻转 data[pos] 的一个比特位，用于篡改密文/签名。
func xorByteAt(t *testing.T, data []byte, pos int) []byte {
	t.Helper()
	if pos < 0 || pos >= len(data) {
		t.Fatalf("篡改位置 %d 越界（长度 %d）", pos, len(data))
	}
	out := make([]byte, len(data))
	copy(out, data)
	out[pos] ^= 0x01
	return out
}

// TestGenerateKeyAndPEMRoundTrip 覆盖密钥生成、PEM 往返与公私钥一致性。
func TestGenerateKeyAndPEMRoundTrip(t *testing.T) {
	priv, err := rsax.GenerateKey(rsax.DefaultKeyBits)
	if err != nil {
		t.Fatalf("GenerateKey(%d) 失败: %v", rsax.DefaultKeyBits, err)
	}
	if got := priv.N.BitLen(); got != rsax.DefaultKeyBits {
		t.Fatalf("密钥位宽 = %d, 期望 %d", got, rsax.DefaultKeyBits)
	}

	privatePEM, err := rsax.MarshalPrivateKeyPEM(priv)
	if err != nil {
		t.Fatalf("MarshalPrivateKeyPEM 失败: %v", err)
	}
	publicPEM, err := rsax.MarshalPublicKeyPEM(&priv.PublicKey)
	if err != nil {
		t.Fatalf("MarshalPublicKeyPEM 失败: %v", err)
	}
	if block, _ := pem.Decode(privatePEM); block == nil || block.Type != "PRIVATE KEY" {
		t.Fatalf("私钥 PEM 标签不是 PRIVATE KEY: %#v", block)
	}
	if block, _ := pem.Decode(publicPEM); block == nil || block.Type != "PUBLIC KEY" {
		t.Fatalf("公钥 PEM 标签不是 PUBLIC KEY: %#v", block)
	}

	parsedPriv, err := rsax.ParsePrivateKeyPEM(privatePEM)
	if err != nil {
		t.Fatalf("ParsePrivateKeyPEM 失败: %v", err)
	}
	if parsedPriv.D.Cmp(priv.D) != 0 || parsedPriv.N.Cmp(priv.N) != 0 {
		t.Fatal("私钥 PEM 往返后参数不一致")
	}
	parsedPub, err := rsax.ParsePublicKeyPEM(publicPEM)
	if err != nil {
		t.Fatalf("ParsePublicKeyPEM 失败: %v", err)
	}
	if !parsedPub.Equal(&priv.PublicKey) {
		t.Fatal("公钥 PEM 往返后与私钥内公钥不一致")
	}
	if !parsedPub.Equal(&parsedPriv.PublicKey) {
		t.Fatal("公钥 PEM 与私钥 PEM 导出的公钥不一致")
	}

	// GenerateKeyPairPEM 直接产出的 PEM 也必须可解析且互相匹配。
	genPrivatePEM, genPublicPEM, err := rsax.GenerateKeyPairPEM(testKeyBits)
	if err != nil {
		t.Fatalf("GenerateKeyPairPEM(%d) 失败: %v", testKeyBits, err)
	}
	genPriv, err := rsax.ParsePrivateKeyPEM(genPrivatePEM)
	if err != nil {
		t.Fatalf("解析 GenerateKeyPairPEM 私钥失败: %v", err)
	}
	genPub, err := rsax.ParsePublicKeyPEM(genPublicPEM)
	if err != nil {
		t.Fatalf("解析 GenerateKeyPairPEM 公钥失败: %v", err)
	}
	if !genPub.Equal(&genPriv.PublicKey) {
		t.Fatal("GenerateKeyPairPEM 的公私钥不匹配")
	}
}

// TestParsePrivateKeyPEMAcceptsPKCS1 覆盖 PKCS#1 私钥的兼容解析。
func TestParsePrivateKeyPEMAcceptsPKCS1(t *testing.T) {
	priv := testKey(t)
	pkcs1PEM := pem.EncodeToMemory(&pem.Block{
		Type:  "RSA PRIVATE KEY",
		Bytes: x509.MarshalPKCS1PrivateKey(priv),
	})
	parsed, err := rsax.ParsePrivateKeyPEM(pkcs1PEM)
	if err != nil {
		t.Fatalf("解析 PKCS#1 私钥失败: %v", err)
	}
	if parsed.D.Cmp(priv.D) != 0 {
		t.Fatal("PKCS#1 私钥往返后 D 不一致")
	}
}

// TestParsePublicKeyPEMAcceptsPKCS1 覆盖 PKCS#1 公钥的兼容解析。
func TestParsePublicKeyPEMAcceptsPKCS1(t *testing.T) {
	priv := testKey(t)
	pkcs1PEM := pem.EncodeToMemory(&pem.Block{
		Type:  "RSA PUBLIC KEY",
		Bytes: x509.MarshalPKCS1PublicKey(&priv.PublicKey),
	})
	parsed, err := rsax.ParsePublicKeyPEM(pkcs1PEM)
	if err != nil {
		t.Fatalf("解析 PKCS#1 公钥失败: %v", err)
	}
	if !parsed.Equal(&priv.PublicKey) {
		t.Fatal("PKCS#1 公钥往返后不一致")
	}
}

// TestGenerateKeyRejectsInvalidBits 覆盖密钥长度下限/上限及非 RSA 尺寸的拒绝逻辑。
func TestGenerateKeyRejectsInvalidBits(t *testing.T) {
	for _, bits := range []int{-1024, -1, 0, 1, 512, 1024, 2047, rsax.MinKeyBits - 1, rsax.MaxKeyBits + 1, 16384} {
		if _, err := rsax.GenerateKey(bits); err == nil {
			t.Fatalf("GenerateKey(%d) 应当返回错误，实际返回 nil", bits)
		}
	}
	// 弱密钥同样不能进入 PEM 生成路径。
	for _, bits := range []int{0, 1024} {
		if _, _, err := rsax.GenerateKeyPairPEM(bits); err == nil {
			t.Fatalf("GenerateKeyPairPEM(%d) 应当返回错误，实际返回 nil", bits)
		}
	}
}

// TestOAEPRoundTripAndTamper 覆盖 OAEP 往返、错误私钥解密与密文篡改检测。
func TestOAEPRoundTripAndTamper(t *testing.T) {
	priv := testKey(t)
	message := []byte("RSA-OAEP 往返测试 with ASCII + 中文 + 符号 !@#$%^&*()")

	ciphertext, err := rsax.EncryptOAEP(&priv.PublicKey, message)
	if err != nil {
		t.Fatalf("EncryptOAEP 失败: %v", err)
	}
	if len(ciphertext) != priv.Size() {
		t.Fatalf("单块密文长度 = %d, 期望 %d", len(ciphertext), priv.Size())
	}
	plaintext, err := rsax.DecryptOAEP(priv, ciphertext)
	if err != nil {
		t.Fatalf("DecryptOAEP 失败: %v", err)
	}
	if !bytes.Equal(plaintext, message) {
		t.Fatalf("解密结果 = %q, 期望 %q", plaintext, message)
	}

	// 用另一把密钥解密必须失败。
	if _, err := rsax.DecryptOAEP(otherTestKey(t), ciphertext); err == nil {
		t.Fatal("使用错误私钥解密应当失败，实际成功")
	}

	// OAEP 有严格的填充校验：逐字节篡改后解密必须全部失败。
	k := priv.Size()
	for _, pos := range []int{0, k / 3, k / 2, k - 3, k - 2, k - 1} {
		tampered := xorByteAt(t, ciphertext, pos)
		if _, err := rsax.DecryptOAEP(priv, tampered); err == nil {
			t.Fatalf("篡改密文第 %d 字节后解密应当失败，实际成功", pos)
		}
	}

	// 长度不合法的密文必须被拒绝。
	for _, bad := range [][]byte{{}, ciphertext[:k-1], append(append([]byte{}, ciphertext...), 0x00)} {
		if _, err := rsax.DecryptOAEP(priv, bad); err == nil {
			t.Fatalf("长度 %d 的密文应当被拒绝", len(bad))
		}
	}
}

// TestEncryptOAEPLong 覆盖远超单块上限的分块加解密往返与分块错误处理。
func TestEncryptOAEPLong(t *testing.T) {
	priv := testKey(t)
	pub := &priv.PublicKey
	k := priv.Size()
	maxSingle := k - 2*sha256.Size - 2

	// 分块路径：5000 字节远超单块上限，覆盖“满块 + 末块更短”的组合。
	message := randomBytes(t, 5000)
	ciphertext, err := rsax.EncryptOAEPLong(pub, message)
	if err != nil {
		t.Fatalf("EncryptOAEPLong(5000) 失败: %v", err)
	}
	expectedBlocks := (len(message) + maxSingle - 1) / maxSingle
	if len(ciphertext) != expectedBlocks*k {
		t.Fatalf("分块密文长度 = %d, 期望 %d（%d 块 × %d）", len(ciphertext), expectedBlocks*k, expectedBlocks, k)
	}
	if len(ciphertext) <= k {
		t.Fatal("5000 字节明文应当产生多块密文")
	}
	plaintext, err := rsax.DecryptOAEPLong(priv, ciphertext)
	if err != nil {
		t.Fatalf("DecryptOAEPLong 失败: %v", err)
	}
	if !bytes.Equal(plaintext, message) {
		t.Fatalf("分块往返结果不一致: 长度 %d vs %d", len(plaintext), len(message))
	}

	// 单块路径：短明文同样走 EncryptOAEPLong 时只有一块。
	short := []byte("short")
	shortCipher, err := rsax.EncryptOAEPLong(pub, short)
	if err != nil {
		t.Fatalf("EncryptOAEPLong(short) 失败: %v", err)
	}
	if len(shortCipher) != k {
		t.Fatalf("短明文分块密文长度 = %d, 期望单块 %d", len(shortCipher), k)
	}
	shortPlain, err := rsax.DecryptOAEPLong(priv, shortCipher)
	if err != nil {
		t.Fatalf("DecryptOAEPLong(short) 失败: %v", err)
	}
	if !bytes.Equal(shortPlain, short) {
		t.Fatalf("短明文分块往返结果 = %q, 期望 %q", shortPlain, short)
	}

	// 单块上限边界：恰好等于上限可以加密，恰好超过上限必须报错并提示改用 Long 版本。
	exact := randomBytes(t, maxSingle)
	if _, err := rsax.EncryptOAEP(pub, exact); err != nil {
		t.Fatalf("恰好 %d 字节的明文应当可以单块加密: %v", maxSingle, err)
	}
	if _, err := rsax.EncryptOAEP(pub, randomBytes(t, maxSingle+1)); err == nil {
		t.Fatal("超过单块上限的明文应当返回错误")
	}
	if _, err := rsax.EncryptOAEPLong(pub, exact); err != nil {
		t.Fatalf("Long 版本加密边界长度失败: %v", err)
	}

	// 密文长度不是 k 的整数倍时 DecryptOAEPLong 必须报错。
	if _, err := rsax.DecryptOAEPLong(priv, ciphertext[:len(ciphertext)-1]); err == nil {
		t.Fatal("非 k 整数倍长度的密文应当返回错误")
	}
	if _, err := rsax.DecryptOAEPLong(priv, nil); err == nil {
		t.Fatal("空密文应当返回错误")
	}
	// 篡改分块密文（最后一字节）后整串解密必须失败。
	if _, err := rsax.DecryptOAEPLong(priv, xorByteAt(t, ciphertext, len(ciphertext)-1)); err == nil {
		t.Fatal("篡改分块密文后解密应当失败")
	}

	// 空明文往返为空密文。
	emptyCipher, err := rsax.EncryptOAEPLong(pub, nil)
	if err != nil {
		t.Fatalf("EncryptOAEPLong(nil) 失败: %v", err)
	}
	if len(emptyCipher) != 0 {
		t.Fatalf("空明文密文长度 = %d, 期望 0", len(emptyCipher))
	}
}

// TestEncryptOAEPRejectsOversizedPlaintext 单独固化“单块超长必须报错”的行为。
func TestEncryptOAEPRejectsOversizedPlaintext(t *testing.T) {
	priv := testKey(t)
	maxSingle := priv.Size() - 2*sha256.Size - 2
	_, err := rsax.EncryptOAEP(&priv.PublicKey, randomBytes(t, maxSingle+1))
	if err == nil {
		t.Fatal("超过单块上限的明文应当返回错误")
	}
	if !bytes.Contains([]byte(err.Error()), []byte("EncryptOAEPLong")) {
		t.Fatalf("错误信息应提示改用 EncryptOAEPLong, 实际: %v", err)
	}
}

// TestPKCS1v15EncryptRoundTrip 覆盖兼容用 PKCS#1 v1.5 加解密路径。
func TestPKCS1v15EncryptRoundTrip(t *testing.T) {
	priv := testKey(t)
	message := []byte("PKCS#1 v1.5 legacy path")

	ciphertext, err := rsax.EncryptPKCS1v15(&priv.PublicKey, message)
	if err != nil {
		t.Fatalf("EncryptPKCS1v15 失败: %v", err)
	}
	plaintext, err := rsax.DecryptPKCS1v15(priv, ciphertext)
	if err != nil {
		t.Fatalf("DecryptPKCS1v15 失败: %v", err)
	}
	if !bytes.Equal(plaintext, message) {
		t.Fatalf("解密结果 = %q, 期望 %q", plaintext, message)
	}
	if _, err := rsax.DecryptPKCS1v15(otherTestKey(t), ciphertext); err == nil {
		t.Fatal("使用错误私钥解密 PKCS#1 v1.5 密文应当失败")
	}
	if _, err := rsax.DecryptPKCS1v15(priv, xorByteAt(t, ciphertext, priv.Size()-1)); err == nil {
		t.Fatal("篡改 PKCS#1 v1.5 密文后解密应当失败")
	}
	// 明文超过 len(pub)-11 时底层实现应返回错误而非 panic。
	if _, err := rsax.EncryptPKCS1v15(&priv.PublicKey, randomBytes(t, priv.Size()-10)); err == nil {
		t.Fatal("超过 PKCS#1 v1.5 长度上限的明文应当返回错误")
	}
}

// TestSignVerifyPSS 覆盖 PSS 签名/验签往返与篡改检测。
func TestSignVerifyPSS(t *testing.T) {
	priv := testKey(t)
	message := []byte("需要签名的消息 with 中文")

	signature, err := rsax.SignPSS(priv, message)
	if err != nil {
		t.Fatalf("SignPSS 失败: %v", err)
	}
	if len(signature) != priv.Size() {
		t.Fatalf("PSS 签名长度 = %d, 期望 %d", len(signature), priv.Size())
	}
	if err := rsax.VerifyPSS(&priv.PublicKey, message, signature); err != nil {
		t.Fatalf("VerifyPSS 对合法签名返回错误: %v", err)
	}
	if err := rsax.VerifyPSS(&priv.PublicKey, []byte("被篡改的消息"), signature); err == nil {
		t.Fatal("消息被篡改后验签应当失败")
	}
	if err := rsax.VerifyPSS(&priv.PublicKey, message, xorByteAt(t, signature, len(signature)/2)); err == nil {
		t.Fatal("签名被篡改后验签应当失败")
	}
	if err := rsax.VerifyPSS(&priv.PublicKey, message, signature[:len(signature)-1]); err == nil {
		t.Fatal("签名长度不合法时应当返回错误")
	}
	if err := rsax.VerifyPSS(&otherTestKey(t).PublicKey, message, signature); err == nil {
		t.Fatal("使用错误公钥验签应当失败")
	}
}

// TestSignVerifyPKCS1v15 覆盖 PKCS#1 v1.5 签名/验签往返与篡改检测。
func TestSignVerifyPKCS1v15(t *testing.T) {
	priv := testKey(t)
	message := []byte("PKCS#1 v1.5 signed message")

	signature, err := rsax.SignPKCS1v15(priv, message)
	if err != nil {
		t.Fatalf("SignPKCS1v15 失败: %v", err)
	}
	if err := rsax.VerifyPKCS1v15(&priv.PublicKey, message, signature); err != nil {
		t.Fatalf("VerifyPKCS1v15 对合法签名返回错误: %v", err)
	}
	if err := rsax.VerifyPKCS1v15(&priv.PublicKey, []byte("tampered message"), signature); err == nil {
		t.Fatal("消息被篡改后验签应当失败")
	}
	if err := rsax.VerifyPKCS1v15(&priv.PublicKey, message, xorByteAt(t, signature, 0)); err == nil {
		t.Fatal("签名被篡改后验签应当失败")
	}
	if err := rsax.VerifyPKCS1v15(&otherTestKey(t).PublicKey, message, signature); err == nil {
		t.Fatal("使用错误公钥验签应当失败")
	}
}

// TestVerifyWrapsErrVerification 确认验签失败包装了 rsa.ErrVerification，便于 errors.Is 判断。
func TestVerifyWrapsErrVerification(t *testing.T) {
	priv := testKey(t)
	message := []byte("errors.Is 检查")

	pssSig, err := rsax.SignPSS(priv, message)
	if err != nil {
		t.Fatalf("SignPSS 失败: %v", err)
	}
	if err := rsax.VerifyPSS(&priv.PublicKey, []byte("other"), pssSig); !errors.Is(err, rsa.ErrVerification) {
		t.Fatalf("PSS 失败应包装 rsa.ErrVerification, 实际: %v", err)
	}
	// 长度非法的签名属于输入错误，不应伪装成 rsa.ErrVerification。
	if err := rsax.VerifyPSS(&priv.PublicKey, message, []byte("short")); errors.Is(err, rsa.ErrVerification) {
		t.Fatalf("长度非法的签名不应返回 rsa.ErrVerification, 实际: %v", err)
	}

	v15Sig, err := rsax.SignPKCS1v15(priv, message)
	if err != nil {
		t.Fatalf("SignPKCS1v15 失败: %v", err)
	}
	if err := rsax.VerifyPKCS1v15(&priv.PublicKey, []byte("other"), v15Sig); !errors.Is(err, rsa.ErrVerification) {
		t.Fatalf("PKCS#1 v1.5 失败应包装 rsa.ErrVerification, 实际: %v", err)
	}
	if err := rsax.VerifyPKCS1v15(&priv.PublicKey, message, []byte("short")); errors.Is(err, rsa.ErrVerification) {
		t.Fatalf("长度非法的签名不应返回 rsa.ErrVerification, 实际: %v", err)
	}
}

// TestParsePEMRejectsBadInput 覆盖垃圾输入、空输入、合法 PEM 但内容错误等场景。
func TestParsePEMRejectsBadInput(t *testing.T) {
	priv := testKey(t)
	validPublicPEM, err := rsax.MarshalPublicKeyPEM(&priv.PublicKey)
	if err != nil {
		t.Fatalf("准备合法公钥 PEM 失败: %v", err)
	}

	// 其他算法生成的 PKIX 公钥（ECDSA）必须被明确拒绝，而不是类型断言 panic。
	ecdsaDER, err := x509.MarshalPKIXPublicKey(&ecdsaTestKey(t).PublicKey)
	if err != nil {
		t.Fatalf("编码 ECDSA 公钥失败: %v", err)
	}

	badInputs := []struct {
		name string
		data []byte
	}{
		{"nil 输入", nil},
		{"空切片", []byte{}},
		{"纯文本垃圾", []byte("this is not a pem file at all")},
		{"只有 BEGIN 行", []byte("-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----\n")},
		{"PEM 边界不完整", []byte("-----BEGIN PUBLIC KEY-----\nQUJD\n")},
		{"私钥标签但内容是随机字节", pem.EncodeToMemory(&pem.Block{Type: "RSA PRIVATE KEY", Bytes: []byte("garbage bytes here")})},
		{"私钥标签但内容是公钥 DER", func() []byte {
			block, _ := pem.Decode(validPublicPEM)
			return pem.EncodeToMemory(&pem.Block{Type: "RSA PRIVATE KEY", Bytes: block.Bytes})
		}()},
		{"PKCS#8 标签但内容是 PKCS#1 私钥", pem.EncodeToMemory(&pem.Block{Type: "PRIVATE KEY", Bytes: x509.MarshalPKCS1PrivateKey(priv)})},
		{"EC PRIVATE KEY 标签", pem.EncodeToMemory(&pem.Block{Type: "EC PRIVATE KEY", Bytes: []byte("junk")})},
	}
	for _, tc := range badInputs {
		tc := tc
		t.Run("private/"+tc.name, func(t *testing.T) {
			var err error
			requireNoPanic(t, "ParsePrivateKeyPEM", func() {
				_, err = rsax.ParsePrivateKeyPEM(tc.data)
			})
			if err == nil {
				t.Fatalf("ParsePrivateKeyPEM(%s) 应当返回错误", tc.name)
			}
		})
		t.Run("public/"+tc.name, func(t *testing.T) {
			var err error
			requireNoPanic(t, "ParsePublicKeyPEM", func() {
				_, err = rsax.ParsePublicKeyPEM(tc.data)
			})
			if err == nil {
				t.Fatalf("ParsePublicKeyPEM(%s) 应当返回错误", tc.name)
			}
		})
	}

	// 公钥专属：合法 PUBLIC KEY PEM 但内容是私钥 DER、或非 RSA 的 PKIX 公钥。
	publicBadInputs := []struct {
		name string
		data []byte
	}{
		{"公钥标签但内容是 PKCS#1 私钥", pem.EncodeToMemory(&pem.Block{Type: "PUBLIC KEY", Bytes: x509.MarshalPKCS1PrivateKey(priv)})},
		{"公钥标签但内容是 PKCS#8 私钥", func() []byte {
			der, err := x509.MarshalPKCS8PrivateKey(priv)
			if err != nil {
				t.Fatalf("编码 PKCS#8 私钥失败: %v", err)
			}
			return pem.EncodeToMemory(&pem.Block{Type: "PUBLIC KEY", Bytes: der})
		}()},
		{"PKIX 标签但内容是 ECDSA 公钥", pem.EncodeToMemory(&pem.Block{Type: "PUBLIC KEY", Bytes: ecdsaDER})},
		{"CERTIFICATE 标签", pem.EncodeToMemory(&pem.Block{Type: "CERTIFICATE", Bytes: []byte("junk")})},
	}
	for _, tc := range publicBadInputs {
		tc := tc
		t.Run("public/"+tc.name, func(t *testing.T) {
			var err error
			requireNoPanic(t, "ParsePublicKeyPEM", func() {
				_, err = rsax.ParsePublicKeyPEM(tc.data)
			})
			if err == nil {
				t.Fatalf("ParsePublicKeyPEM(%s) 应当返回错误", tc.name)
			}
		})
	}
}

// TestWeakKeyPolicy 锁定弱密钥策略。
//
// 该策略有意区分「生成」与「使用」两条路径：
//
//   - 生成：一律要求 ≥ MinKeyBits(2048)，绝不产生弱密钥；
//   - 使用既有的 1024 位密钥：允许解析、导出、加解密与签名。旧系统里真实存在
//     这类密钥，若连解析都拒绝，持有者将无法解密自己的历史数据——那是把安全
//     策略变成了功能性故障；
//   - 但调用方可以通过 IsWeakPrivateKey / IsWeakPublicKey 得知它已不达标；
//   - 低于 MinUsableKeyBits(1024) 的密钥无论如何都拒绝。
func TestWeakKeyPolicy(t *testing.T) {
	// 1. 生成环节必须拒绝弱密钥
	for _, bits := range []int{512, 1024, 2047} {
		if _, err := rsax.GenerateKey(bits); !errors.Is(err, rsax.ErrInvalidKeySize) {
			t.Errorf("GenerateKey(%d) 应当被拒绝, 得到 %v", bits, err)
		}
		if _, _, err := rsax.GenerateKeyPairPEM(bits); !errors.Is(err, rsax.ErrInvalidKeySize) {
			t.Errorf("GenerateKeyPairPEM(%d) 应当被拒绝, 得到 %v", bits, err)
		}
	}

	// 2. 既有的 1024 位密钥：允许导出、解析与使用
	legacy, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 1024)
	if err != nil {
		t.Fatalf("生成 1024 位测试密钥失败: %v", err)
	}
	if !rsax.IsWeakPrivateKey(legacy) {
		t.Error("IsWeakPrivateKey(1024 位) = false, 期望 true")
	}
	if !rsax.IsWeakPublicKey(&legacy.PublicKey) {
		t.Error("IsWeakPublicKey(1024 位) = false, 期望 true")
	}

	privatePEM, err := rsax.MarshalPrivateKeyPEM(legacy)
	if err != nil {
		t.Fatalf("既有 1024 位私钥应当允许导出: %v", err)
	}
	publicPEM, err := rsax.MarshalPublicKeyPEM(&legacy.PublicKey)
	if err != nil {
		t.Fatalf("既有 1024 位公钥应当允许导出: %v", err)
	}
	parsed, err := rsax.ParsePrivateKeyPEM(privatePEM)
	if err != nil {
		t.Fatalf("既有 1024 位私钥应当允许解析: %v", err)
	}
	if _, err := rsax.ParsePublicKeyPEM(publicPEM); err != nil {
		t.Fatalf("既有 1024 位公钥应当允许解析: %v", err)
	}

	// 加解密与签名都要能跑通，否则"允许使用"只是空话
	plaintext := []byte("legacy data that must stay readable")
	ciphertext, err := rsax.EncryptOAEPLong(&legacy.PublicKey, plaintext)
	if err != nil {
		t.Fatalf("1024 位密钥加密失败: %v", err)
	}
	decrypted, err := rsax.DecryptOAEPLong(parsed, ciphertext)
	if err != nil {
		t.Fatalf("1024 位密钥解密失败: %v", err)
	}
	if !bytes.Equal(decrypted, plaintext) {
		t.Error("1024 位密钥加解密往返不一致")
	}

	signature, err := rsax.SignPSS(parsed, plaintext)
	if err != nil {
		t.Fatalf("1024 位密钥签名失败: %v", err)
	}
	if err := rsax.VerifyPSS(&legacy.PublicKey, plaintext, signature); err != nil {
		t.Fatalf("1024 位密钥验签失败: %v", err)
	}

	// 2048 位密钥不应被标记为弱
	strong, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 2048)
	if err != nil {
		t.Fatalf("生成 2048 位密钥失败: %v", err)
	}
	if rsax.IsWeakPrivateKey(strong) {
		t.Error("IsWeakPrivateKey(2048 位) = true, 期望 false")
	}
	if rsax.IsWeakPublicKey(&strong.PublicKey) {
		t.Error("IsWeakPublicKey(2048 位) = true, 期望 false")
	}

	// 3. 低于可使用下限：一律拒绝
	//
	// 这里用合成密钥而不是 rsa.GenerateKey：Go 1.26 的标准库已拒绝生成低于
	// 1024 位的密钥，恰好与本库的 MinUsableKeyBits 一致，因此无法用标准库造出
	// 更弱的密钥来做测试。
	tooWeakPriv := &rsa.PrivateKey{
		PublicKey: rsa.PublicKey{N: new(big.Int).Lsh(big.NewInt(1), 511), E: 65537},
		D:         big.NewInt(3),
	}
	tooWeakPub := &rsa.PublicKey{N: new(big.Int).Lsh(big.NewInt(1), 511), E: 65537}
	if tooWeakPriv.N.BitLen() >= rsax.MinUsableKeyBits {
		t.Fatalf("测试前提不成立: 合成密钥有 %d 位", tooWeakPriv.N.BitLen())
	}

	if _, err := rsax.MarshalPrivateKeyPEM(tooWeakPriv); !errors.Is(err, rsax.ErrInvalidKeySize) {
		t.Errorf("512 位私钥应当拒绝导出, 得到 %v", err)
	}
	if _, err := rsax.MarshalPublicKeyPEM(tooWeakPub); !errors.Is(err, rsax.ErrInvalidKeySize) {
		t.Errorf("512 位公钥应当拒绝导出, 得到 %v", err)
	}
	if _, err := rsax.EncryptOAEP(tooWeakPub, []byte("x")); !errors.Is(err, rsax.ErrInvalidKeySize) {
		t.Errorf("512 位公钥应当拒绝加密, 得到 %v", err)
	}
	if _, err := rsax.SignPSS(tooWeakPriv, []byte("x")); !errors.Is(err, rsax.ErrInvalidKeySize) {
		t.Errorf("512 位私钥应当拒绝签名, 得到 %v", err)
	}
	if _, err := rsax.DecryptOAEP(tooWeakPriv, []byte("x")); !errors.Is(err, rsax.ErrInvalidKeySize) {
		t.Errorf("512 位私钥应当拒绝解密, 得到 %v", err)
	}
	if err := rsax.VerifyPSS(tooWeakPub, []byte("x"), []byte("y")); !errors.Is(err, rsax.ErrInvalidKeySize) {
		t.Errorf("512 位公钥应当拒绝验签, 得到 %v", err)
	}

	// 4. nil 一律视为弱密钥
	if !rsax.IsWeakPrivateKey(nil) || !rsax.IsWeakPublicKey(nil) {
		t.Error("nil 密钥应当被视为弱密钥")
	}
}

// TestNilKeysReturnErrorRatherThanPanic 确认 nil 密钥在各入口返回错误而非 panic。
func TestNilKeysReturnErrorRatherThanPanic(t *testing.T) {
	// nil 密钥必须返回错误而不是 panic。
	requireNoPanic(t, "EncryptOAEP(nil)", func() {
		if _, err := rsax.EncryptOAEP(nil, []byte("x")); err == nil {
			t.Error("EncryptOAEP(nil) 应当返回错误")
		}
	})
	requireNoPanic(t, "DecryptOAEP(nil)", func() {
		if _, err := rsax.DecryptOAEP(nil, []byte("x")); err == nil {
			t.Error("DecryptOAEP(nil) 应当返回错误")
		}
	})
	requireNoPanic(t, "SignPSS(nil)", func() {
		if _, err := rsax.SignPSS(nil, []byte("x")); err == nil {
			t.Error("SignPSS(nil) 应当返回错误")
		}
	})
	requireNoPanic(t, "VerifyPSS(nil)", func() {
		if err := rsax.VerifyPSS(nil, nil, nil); err == nil {
			t.Error("VerifyPSS(nil) 应当返回错误")
		}
	})
	requireNoPanic(t, "MarshalPrivateKeyPEM(nil)", func() {
		if _, err := rsax.MarshalPrivateKeyPEM(nil); err == nil {
			t.Error("MarshalPrivateKeyPEM(nil) 应当返回错误")
		}
	})
	requireNoPanic(t, "MarshalPublicKeyPEM(nil)", func() {
		if _, err := rsax.MarshalPublicKeyPEM(nil); err == nil {
			t.Error("MarshalPublicKeyPEM(nil) 应当返回错误")
		}
	})
}

// TestSaveAndLoadKeyPair 覆盖文件落盘、加载往返与私钥文件权限。
func TestSaveAndLoadKeyPair(t *testing.T) {
	dir := t.TempDir()
	privatePath := filepath.Join(dir, "private.pem")
	publicPath := filepath.Join(dir, "public.pem")

	if err := rsax.SaveKeyPair(privatePath, publicPath, testKeyBits); err != nil {
		t.Fatalf("SaveKeyPair 失败: %v", err)
	}

	priv, err := rsax.LoadPrivateKey(privatePath)
	if err != nil {
		t.Fatalf("LoadPrivateKey 失败: %v", err)
	}
	pub, err := rsax.LoadPublicKey(publicPath)
	if err != nil {
		t.Fatalf("LoadPublicKey 失败: %v", err)
	}
	if !pub.Equal(&priv.PublicKey) {
		t.Fatal("从文件加载的公私钥不匹配")
	}
	if priv.N.BitLen() != testKeyBits {
		t.Fatalf("加载的私钥位宽 = %d, 期望 %d", priv.N.BitLen(), testKeyBits)
	}

	// 加载出的密钥必须真的可用。
	message := []byte("落盘密钥可用性检查")
	ciphertext, err := rsax.EncryptOAEP(pub, message)
	if err != nil {
		t.Fatalf("用加载的公钥加密失败: %v", err)
	}
	plaintext, err := rsax.DecryptOAEP(priv, ciphertext)
	if err != nil {
		t.Fatalf("用加载的私钥解密失败: %v", err)
	}
	if !bytes.Equal(plaintext, message) {
		t.Fatalf("落盘密钥往返结果 = %q, 期望 %q", plaintext, message)
	}

	// Windows 的权限位语义与 POSIX 不同（os.Stat().Perm() 通常恒为 0666），因此跳过断言。
	if runtime.GOOS == "windows" {
		t.Log("Windows 平台跳过私钥文件权限位断言（POSIX 权限位语义不适用）")
	} else {
		info, err := os.Stat(privatePath)
		if err != nil {
			t.Fatalf("Stat 私钥文件失败: %v", err)
		}
		if perm := info.Mode().Perm(); perm != 0o600 {
			t.Fatalf("私钥文件权限 = %#o, 期望 0600", perm)
		}
		publicInfo, err := os.Stat(publicPath)
		if err != nil {
			t.Fatalf("Stat 公钥文件失败: %v", err)
		}
		if perm := publicInfo.Mode().Perm(); perm != 0o644 {
			t.Fatalf("公钥文件权限 = %#o, 期望 0644", perm)
		}
	}

	// 路径非法时必须返回错误。
	if err := rsax.SaveKeyPair(filepath.Join(dir, "same.pem"), filepath.Join(dir, "same.pem"), testKeyBits); err == nil {
		t.Fatal("私钥与公钥路径相同时应当返回错误")
	}
	if err := rsax.SaveKeyPair("", publicPath, testKeyBits); err == nil {
		t.Fatal("私钥路径为空时应当返回错误")
	}
	if _, err := rsax.LoadPrivateKey(filepath.Join(dir, "not-exist.pem")); err == nil {
		t.Fatal("加载不存在的私钥文件应当返回错误")
	}
	if _, err := rsax.LoadPublicKey(filepath.Join(dir, "not-exist.pem")); err == nil {
		t.Fatal("加载不存在的公钥文件应当返回错误")
	}
	if _, err := rsax.LoadPrivateKey(""); err == nil {
		t.Fatal("私钥路径为空时应当返回错误")
	}
	if _, err := rsax.LoadPublicKey(""); err == nil {
		t.Fatal("公钥路径为空时应当返回错误")
	}
	if _, err := rsax.LoadPrivateKey(publicPath); err == nil {
		t.Fatal("把公钥文件当私钥加载应当返回错误")
	}
}