Question

我使用OpenSSL（在C ++中）对文本进行签名，但是我的Java程序并不总是验证签名的消息（每5个中只有1个得到验证）。有趣的是，https://kjur.github.io/jsrsasign/sample/sample-ecdsa.html并未验证其中任何一个：

曲线名称： secp256k1 签名算法： SHA256withECDSA

私人密钥

431313701ec60d303fa7d027d5f1579eaa57f0e870b23e3a25876e61bed2caa3

公钥

035bcefc4a6ca257e394e82c20027db2af368474afb8917273713644f11a7cecb3

失败：

text to sign=
    pcax2727gRo8M6vf9Vjhr1JDrQ3rdPYu6xx81000pcax273z8kaV5Ugsiqz3tvWGo8Gg6sch6V4912341535867163229

signature=
    3044022061dff8e39f9324b0794ec2c58abda971898f694ca980baf3c2a4045a9048b441022054a2fb8ef3d383fd7eeb31425dba440e2fd2053778d4ab3725046385c7845cff0000

成功：

text to sign=
    pcax2727gRo8M6vf9Vjhr1JDrQ3rdPYu6xx81000pcax273z8kaV5Ugsiqz3tvWGo8Gg6sch6V4912341535867122614

signature=
    3046022100f200d0fb9e86a16bd46ee2dd11f1840a436d0a5c6823001a516e975a44906fcf022100d062a60611fc0f21d81fa3140741c8b6e650fff33d2c48aef69a3a40d7c7b3ca

Java

private static final String SHA256WITH_ECDSA = "SHA256withECDSA";

public static boolean isValidSignature(PublicKey pub, byte[] dataToVerify, byte[] signature) {

    try {

        Signature sign = Signature.getInstance(SHA256WITH_ECDSA, BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);

        sign.initVerify(pub);

        sign.update(dataToVerify);

        return sign.verify(signature);

    } catch (Exception e) {
        log.error("Error: " + e.getMessage());
    }

    return false;

}

C ++

std::vector<unsigned char> utils::crypto::sign(std::string& private_key_58, std::string& message) {

    auto priv_bytes = utils::base58::decode_base(private_key_58);

    auto digest = utils::crypto::sha256(message);

    auto key = utils::crypto::ec_new_keypair(priv_bytes);

    auto signature = ECDSA_do_sign(digest.data(), digest.size(), key);

    auto der_len = ECDSA_size(key);
    auto der = (uint8_t*) calloc(der_len, sizeof(uint8_t));
    auto der_copy = der;
    i2d_ECDSA_SIG(signature, &der_copy);

    std::vector<unsigned char> s (der, der+der_len);

    return s;

}

std::vector<unsigned char> utils::crypto::sha256(std::string& str) {

    unsigned char hash[SHA256_DIGEST_LENGTH];
    SHA256_CTX sha256;
    SHA256_Init(&sha256);
    SHA256_Update(&sha256, str.c_str(), str.size());
    SHA256_Final(hash, &sha256);

    std::vector<unsigned char> data(hash, hash + SHA256_DIGEST_LENGTH);

    return data;

}

EC_KEY *utils::crypto::ec_new_keypair(std::vector<unsigned char>& priv_bytes) {

    EC_KEY *key = nullptr;
    BIGNUM *priv = nullptr;
    BN_CTX *ctx = nullptr;
    const EC_GROUP *group = nullptr;
    EC_POINT *pub = nullptr;

    key = EC_KEY_new_by_curve_name(NID_secp256k1);

    if (!key) {
        std::cerr << "Can't generate curve secp256k1\n";
        std::abort();
    }

    priv = BN_new();
    BN_bin2bn(priv_bytes.data(), 32, priv);
    EC_KEY_set_private_key(key, priv);

    ctx = BN_CTX_new();
    BN_CTX_start(ctx);

    group = EC_KEY_get0_group(key);
    pub = EC_POINT_new(group);
    EC_POINT_mul(group, pub, priv, NULL, NULL, ctx);
    EC_KEY_set_public_key(key, pub);

    EC_POINT_free(pub);
    BN_CTX_end(ctx);
    BN_CTX_free(ctx);
    BN_clear_free(priv);

    return key;
}

Answer 1

Neardupes ECDSA signature length和how to specify signature length for java.security.Signature sign method（还有更多链接）

除了某些非常有限的数据外，

ASN.1 DER编码的大小是可变的，尤其是对于ECDSA（或DSA）签名。 ECDSA_size返回给定密钥可能的最大长度，但是每个实际签名都可以是该长度或更短，具体取决于签名中值r和s的二进制表示。出于您的目的，基本上可以将其视为随机数。

在实际签名短于ECDSA_size的情况下，您仍然会对整个缓冲区进行编码并将其传递给Java；注意“失败”示例末尾的两个零字节（0000，十六进制）吗？ DER解码器可以忽略尾随的垃圾，当我在较旧的BouncyCastle和SunEC提供程序上测试这种情况时，它实际上是可以的，但是对于BouncyCastle 1.54来说，它对我来说是失败的-显然， java.security.SignatureException: error decoding signature bytes. -和SunEC从8u121开始，其原因或异常类似于java.security.SignatureException: Invalid encoding for signature。

在对“宽松”编码（包括比特币中的secp256k1签名）进行了一些成功的攻击之后，许多实现最近使DER解码更加严格-参见https://bitcoin.stackexchange.com/questions/51706/what-can-be-changed-in-signed-bitcoin-transaction和https://en.bitcoin.it/wiki/Transaction_malleability。在the Oracle Java 8u121 release notes项目“向DER编码解析代码中添加了更多检查”中对此进行了提及，尽管我没有发现Bouncy有任何类似的东西。

由于secp256k1是Certicom / X9'prime'（Fp）曲线组，因此其辅因子为1，其阶次非常接近基础字段大小，而基础字段大小又非常接近256位，是8的倍数。因此，该组中的签名将几乎完全在时间的1/4（25％）中进行DER编码（并起作用）；其余时间他们将失败。

官方的最佳解决方案是使用der_copy（任何）例程输出的指针中的更新值（此处为i2d*）来确定编码的长度并使用该长度。如果由于某种原因无法处理可变长度，则可以传输整个缓冲区，然后在将其传递给BouncyCastle（或SunEC）之前将其截断，方法是使用2+signature[1]作为有效长度-但如果更改为a曲线大于约480位;除此之外，它是不同的并且更加复杂。

Java的BouncyCastle并不总是验证OpenSSL ECDSA签名

1 个答案: