java - 具有 RSA 签名的 SHA256 在各种 Android 设备上返回不同的输出

Question

我正在开发一个 Android 应用程序，我需要使用 java Signature class用于数据认证。

在每台 Android 设备上，我都可以签署数据并验证其签名。但是，给定要签名的确定数据 block 、确定的模数、确定的私有(private)指数和确定的公共(public)指数，我的签名输出会有所不同，具体取决于设备。我确实尝试了一堆设备，并且我获得了适用于 Android 3.2 和 3.2.1 的相同签名，但获得了适用于 Android 2.2.x 设备的不同签名。

我根据之前在 java 项目中使用带有 RSA 的 KeyFactory 生成的常量字段计算这些签名。 key 大小为2048位。

这是我用来调用签名和验证的代码的引用。

public byte[] signData(byte[] data, PrivateKey privateKey) throws ... {
        Signature signature = Signature.getInstance("SHA256withRSA");
        signature.initSign(privateKey);
        signature.update(data);
        return signature.sign();
}

public boolean verifyData(byte[] data, byte[] sigBytes, PublicKey publicKey) throws ... {
        Signature signature = Signature.getInstance("SHA256withRSA");
        signature.initVerify(publicKey);
        signature.update(data);
        return signature.verify(sigBytes);
}

如果我没记错的话，使用 SHA256 和 RSA 的签名是确定性的。那我该如何解释这种行为呢？另一个有趣的问题，我怎样才能使它跨设备工作，即签名是相同的，不管我使用哪种设备？

提前谢谢你，弗兰克!

Answer 1

是的，SHA256withRSA 是完全确定的。

理论上，您可能会受到在其中一个 Android 版本上发现的旧修改 BouncyCaSTLe 库版本中的错误 ( see an example ) 的影响。如果您改为使用 SHA512withRSA，这样的错误可能会被消除，好吧，至少引用的那个是。

但是，在您开始深入研究哈希算法之前，请先了解一下。

也许您已经通过调用 String.getBytes 获得了您的字节数组。此调用取决于默认平台编码，即 different Android 2.2 和 Android 2.3 之间。这意味着虽然您的字符串在两种情况下都相同，但字节数组可能不同。

要控制编码并使您的代码平台独立，请将编码指定为参数:

plainText.getBytes("UTF-8")

如果做不到这一点，还有一些策略可以实现独立于平台的实现。

• 等到 2.2 可能有问题的库消失
• 随您的软件分发已知良好的库 (jar)。如果那是 BouncyCaSTLe，您将无法确保加载您的类而不是 Android 的类。该解决方案称为 SpongyCaSTLe。
• 玩对齐/填充。尝试通过添加您自己的固定填充使以字节为单位的消息长度与 0,55、56 或 63 模 64 一致，并希望这些选项之一将开始提供可移植签名。选择这些值是为了与填充到 512 位 block 的可疑算法的最外层交互。