java - 使用 OpenSSL 验证 Java 签名类签名

Question

我正在编写一些代码来尝试签署一些数据。在将 openssl 生成的私钥转换为 Java keystore 后，我将 Java Signature 类与 SHA256withRSA 一起使用。我试图确认 openssl 中 Java 类返回的签名，但由于某种原因我无法让 openssl 进行验证。我最终需要在 iOS Swift 3 中实现此签名验证，但在找到库之前，我想尝试根据 openssl 标准检查 Java 签名。

例如，我从登录服务器收到此响应(签名作为 Signature.sign() 给出的字节数组的 Base64 编码版本给出):

HTTP/1.1 200 OK
Connection: keep-alive
X-Powered-By: Undertow/1
TokenSignature: WtHSxFAy6yO2Bepb4NgRxYhRUEmKS793gd1NBX/bDErBjD3CTiLA8p05RNIG8U96bkwyi/ZySmQVwQf2w4meHMDBBpf7AnCSd1yZeBDeuWChiP3pGdUb3yuGIAnJdlKFHjaElDaJ3eqZD7JZcpcNeZv6xSQUZVi+xgZiUCtnZTYUZmkoRltkcEEbIv0rkERIsMhuuKAuLli7x76/XCpwNZ8dGc356Zzsq/gRhh8BrGejGKDJh/1D1iWAI6tfnBufs0EBe0E5kVm++3QVHNawETSjglBtUvre4ineSW9eTgzYfamijw2fvXOLVYf0p7iCdXJDFb9Pgm5ZDLGW4t/y6A==
Server: WildFly/10
Content-Type: application/json
Content-Length: 343
Date: Mon, 06 Mar 2017 23:28:57 GMT

{"tokenId":8728935,"studentID":8580329,"username":"pkirkland","deviceName":"iPhone","expirationDate":1488842937819,"blacklisted":false,"employeeType":"student","groups":[{"id":9235,"name":"Software","ldapName":"cn=Software, cn=Groups, dc=example, dc=com"},{"id":9257,"name":"Students","ldapName":"cn=Students, cn=Groups, dc=example, dc=com"}]}

使用私钥从 Java Signature 类中获取。

以下是 keystore 中的公钥:

-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAzX3f7gRMdClWmI1c03Ut
u60JYJuHiSEnm8bfBhfa/UuGSY7dIGPE9tBt83lF9t2VvEz3GYsqWidrasUEbnf+
zAIYddk/6Z4Mdin6qNpYyh71dpDBBnvB2GB2atAhJlmS8BkaSt8nRBi9kFppTciJ
TxpA7w+TucHV7YabSObyRUif+bRRYhNB2sY1I2zHB5fsg2SpBVYlYGnff5O7boKY
o0QPW5WBtBL84xRJcvPBG8Azz4nPZuuW5gGCWY4kMj6fdT5n3yBAj0VeOxR9DO9e
zG+BtTnJj9+F12lSZanIQlxjKjYRebuBsF9WKelLuW0iNTUVObMIyc+CmJs45rOg
VQIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----

以下是 keystore 中的私钥(我们不在产品中):

-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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-----END RSA PRIVATE KEY-----

这与 openssl key 相同的公钥。我知道私钥看起来不同，因为一个是 PKCS#1，一个是 PKCS#8，但我认为这并不重要，因为它只是一种不同的存储格式。

问题是，当我使用 openssl 使用原始 .pub 表单中的公钥来验证签名时，openssl 告诉我“验证失败”。某处的填充或编码是否有差异？如果是这样，我该如何使用 openssl 进行检查？

编辑

我正在尝试验证 JSON 对象上的签名以及其中的用户信息。该代码是基本的 Java 签名代码，但无论如何都在这里。

byte[] unsigned = objString.getBytes("UTF-8");
Signature signer = Signature.getInstance("SHA256withRSA");
signer.initSign(cs.getPrivateKey());
signer.update(unsigned); //prepare for signature
byte[] signature = signer.sign(); 

其中 objString 是 JSON 对象，cs 是用于从数据库访问 key 的加密单例。

编辑:我的合作伙伴确认我们正在根据数据检查二进制版本，这就是失败的原因。

为了在 openssl 中进行验证，我将签名保存到 txt 文件并将其传递给

base64 -d sig.txt> sig.bin
openssl dgst -sha256 -verify pubkey.pub -signature sig.bin data.json

Answer 1

旁白:Java Signature API 和一般的 PKC 签名使用哈希值，但生成的是签名而不是哈希值。 RSA 签名有时被宽松地描述为“加密哈希”，但这在技术上是错误的，对于其他签名方案甚至没有加密的概念。

由 Signature.sign() 生成的实际签名是(如您的代码所示)包含二进制的 byte[] 。您发布的值显然是base64 编码，这是表示现代加密数据和其他二进制数据的常见方式。如果您将该 base64 转换回二进制文件，它至少会验证为 SHA256 哈希恢复有效的 PKCS1v1.5“类型 1” block 。 尝试:

openssl base64 -d -A <sig.txt >sig.bin   # if version 1.1.0+ can omit -A
openssl dgst -sha256 -verify pubkey.pub -signature sig.bin data.json

另一件事:大小为 1024 位的 RSA，虽然据公众所知实际上并未被破坏，但不再(自 2014 年以来)被评为为可接受的安全性提供足够的余量。大多数权威机构现在要求 2048，从技术上讲，您应该至少使用 1280 或 1536——除非量子计算取得重大进展，而目前这是不可预测的。然而，这是 security.SX 或 crypto.SX 的问题，而不是 SO。