Question

我正在尝试在运行PHP的Web服务器和C＃桌面应用程序之间生成共享密钥。我知道BouncyCastle库，但我不想使用它，因为它非常庞大。

我正在使用phpecc和ECDiffieHellmanCng并尝试在双方之间生成共享密钥，但我在使用C＃导出/导入时遇到问题。

似乎phpecc需要der / pem格式才能导入密钥，而ECDiffieHellmanCng似乎没有任何简单的方法以兼容格式导出。

我是否需要编写自己的pem / der编码器和解码器才能执行此操作或者是否有其他更简单的方法？

目前我在C＃中执行以下操作：

using (var ecdh = new ECDiffieHellmanCng())
        {
            ecdh.HashAlgorithm = CngAlgorithm.ECDiffieHellmanP384;
            ecdh.KeyDerivationFunction = ECDiffieHellmanKeyDerivationFunction.Hash;

            var encoded = EncodePem(ecdh.PublicKey.ToByteArray()); 
            //... do something with encoded
        }

private static string EncodePem(byte[] data)
    {
        var pemDat = new StringBuilder();
        var chunk = new char[64];

        pemDat.AppendLine("-----BEGIN PUBLIC KEY-----");

        var encodedData = Convert.ToBase64String(data);
        for (var i = 0; i < encodedData.Length; i += chunk.Length)
        {
            var index = 0;
            while (index != chunk.Length && i + index < encodedData.Length)
            {
                chunk[index] = encodedData[i + index];
                index++;
            }
            pemDat.AppendLine(new string(chunk));
        }

        pemDat.AppendLine("-----END PUBLIC KEY-----");
        return pemDat.ToString();
    }

显然上面只是进行pem编码，所以在php端它会在尝试解析它时返回错误：

输入：运行时

异常消息：数据无效。

文件：/.../ vendor / mdanter / ecc / src / Serializer / PublicKey / Der / Parser.php

行：49

Answer 1

.NET Core 1.0和.NET Framework 4.7具有导入/导出密钥的ECParameters结构。您调用的ToByteArray()方法生成的CNG EccPublicBlob与SEC-1 ECParameters格式几乎没有关系。

我将假设您想要使用secp384r1 / NIST P-384，即使您将其指定为哈希算法。如果你想要一些其他曲线，你需要做一些翻译。

（.NET）ECParameters结构只会帮助您入门。将其转换为文件需要将其转换为PEM编码的DER编码的基于ASN.1的结构。（但如果你坚持使用NIST P-256/384/521，你可以用你现有的字节[]来做到这一点）

在SEC 1 v2.0中我们得到以下结构：

SubjectPublicKeyInfo ::= SEQUENCE {
  algorithm AlgorithmIdentifier {{ECPKAlgorithms}} (WITH COMPONENTS {algorithm, parameters}),
  subjectPublicKey BIT STRING
}

ECPKAlgorithms ALGORITHM ::= {
  ecPublicKeyType |
  ecPublicKeyTypeRestricted |
  ecPublicKeyTypeSupplemented |
  {OID ecdh PARMS ECDomainParameters {{SECGCurveNames}}} |
  {OID ecmqv PARMS ECDomainParameters {{SECGCurveNames}}},
  ...
}

ecPublicKeyType ALGORITHM ::= {
  OID id-ecPublicKey PARMS ECDomainParameters {{SECGCurveNames}}
}

ECDomainParameters{ECDOMAIN:IOSet} ::= CHOICE {
  specified SpecifiedECDomain,
  named ECDOMAIN.&id({IOSet}),
  implicitCA NULL
}

An elliptic curve point itself is represented by the following type
  ECPoint ::= OCTET STRING
whose value is the octet string obtained from the conversion routines given in Section 2.3.3.

将其提取到相关部分，您需要编写

SEQUENCE (SubjectPublicKeyInfo)
  SEQUENCE (AlgorithmIdentifier)
    OBJECT IDENTIFIER id-ecPublicKey
    OBJECT IDENTIFIER secp384r1 (or whatever named curve you're using)
  BIT STRING
    public key encoded as ECPoint

AlgorithmIdentifier包含固定的数据，因为您不更改曲线：

SEQUENCE (AlgorithmIdentifier)
30 xx [yy [zz]]
   OBJECT IDENTIFIER id-ecPublicKey (1.2.840.10045.2.1)
   06 07 2A 86 48 CE 3D 02 01
   OBJECT IDENTIFIER secp384r1 (1.3.132.0.34)
   06 05 2B 81 04 00 22

我们现在可以计算有效载荷中有多少字节：16（0x10），所以我们填写长度：

30 10 06 07  2A 86 48 CE   3D 02 01 06  05 2B 81 04
00 22

每个人都能理解的公钥编码是“未压缩点”，即

04 th eb yt es of x. th eb yt es of y.

事实证明，对于给定的曲线，它也具有固定的大小，因此与大多数DER编码的东西不同，您可以在一次传递中执行此操作:)。对于secp384r1，x和y坐标各自为384位值，或（384 + 7）/ 8 == 48字节，因此ECPoint为48 + 48 + 1 == 97（0x61）字节。然后它需要包装在BIT STRING中，它会添加一个有效负载字节以及长度和标记。所以，我们得到：

private static byte[] s_secp384r1PublicPrefix = {
    // SEQUENCE (SubjectPublicKeyInfo, 0x76 bytes)
    0x30, 0x76,
    // SEQUENCE (AlgorithmIdentifier, 0x10 bytes)
    0x30, 0x10,
    // OBJECT IDENTIFIER (id-ecPublicKey)
    0x06, 0x07, 0x2A, 0x86, 0x48, 0xCE, 0x3D, 0x02, 0x01,
    // OBJECT IDENTIFIER (secp384r1)
    0x06, 0x05, 0x2B, 0x81, 0x04, 0x00, 0x22,
    // BIT STRING, 0x61 content bytes, 0 unused bits.
    0x03, 0x62, 0x00,
    // Uncompressed EC point
    0x04,
}

...

using (ECDiffieHellman ecdh = ECDiffieHellman.Create())
{
    ecdh.KeySize = 384;

    byte[] prefix = s_secp384r1PublicPrefix;
    byte[] derPublicKey = new byte[120];
    Buffer.BlockCopy(prefix, 0, derPublicKey, 0, prefix.Length);

    byte[] cngBlob = ecdh.PublicKey.ToByteArray();
    Debug.Assert(cngBlob.Length == 104);

    Buffer.BlockCopy(cngBlob, 8, derPublicKey, prefix.Length, cngBlob.Length - 8);

    // Now move it to PEM
    StringBuilder builder = new StringBuilder();
    builder.AppendLine("-----BEGIN PUBLIC KEY-----");
    builder.AppendLine(
        Convert.ToBase64String(derPublicKey, Base64FormattingOptions.InsertLineBreaks));
    builder.AppendLine("-----END PUBLIC KEY-----");

    Console.WriteLine(builder.ToString());
}

运行我从中获得的输出到OpenSSL：

$ openssl ec -pubin -text -noout
read EC key
(paste)
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MHYwEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEACIDYgAEwpbxYmcsNvr14D8k+0VQCkSY4WCV/3V10AiIq7sFdmUX
9+0DMuuLDmcKjL1ZFEFk0yHCPpY+pdkYtzPwE+dsApCPT3Ljk0AxHQBTSo4yjwsElMoA4Mtp8Qdo
LZD1Nx6v
-----END PUBLIC KEY-----
Private-Key: (384 bit)
pub:
    04:c2:96:f1:62:67:2c:36:fa:f5:e0:3f:24:fb:45:
    50:0a:44:98:e1:60:95:ff:75:75:d0:08:88:ab:bb:
    05:76:65:17:f7:ed:03:32:eb:8b:0e:67:0a:8c:bd:
    59:14:41:64:d3:21:c2:3e:96:3e:a5:d9:18:b7:33:
    f0:13:e7:6c:02:90:8f:4f:72:e3:93:40:31:1d:00:
    53:4a:8e:32:8f:0b:04:94:ca:00:e0:cb:69:f1:07:
    68:2d:90:f5:37:1e:af
ASN1 OID: secp384r1
NIST CURVE: P-384

C＃和PHP ECDH不匹配

1 个答案: