Public 在 iOS 设备上生成的密钥在 Java 服务器上无效

Question

我在 iOS 设备上生成的 SecKeyRef 有问题 - 当试图在 Java 服务器上使用它时，抛出异常：

InvalidKeyException: EC domain parameters must be encoded in the algorithm identifier

这是来自服务器代码的代码片段：

String key = ...
byte[] byteKey =  Base64.decode(key.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
X509EncodedKeySpec X509publicKey = new X509EncodedKeySpec(byteKey);
KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance("EC");
return kf.generatePublic(X509publicKey);

kf.generatePublic(X509publicKey);

抛出异常

密钥创建于 iOS，使用 SecKeyGeneratePair

[keyPairAttr setObject:(__bridge id)kSecAttrKeyTypeEC forKey:(__bridge id)kSecAttrKeyType];
[keyPairAttr setObject:[NSNumber numberWithUnsignedInteger:256] forKey:(__bridge id)kSecAttrKeySizeInBits];

// Set the private key dictionary
[privateKeyAttr setObject:[NSNumber numberWithBool:YES] forKey:(__bridge id)kSecAttrIsPermanent];
[privateKeyAttr setObject:self.privateTag forKey:(__bridge id)kSecAttrApplicationTag];

// Set the public key dictionary
[publicKeyAttr setObject:[NSNumber numberWithBool:YES] forKey:(__bridge id)kSecAttrIsPermanent];
[publicKeyAttr setObject:self.publicTag forKey:(__bridge id)kSecAttrApplicationTag];

// Set attributes to top level dictionary
[keyPairAttr setObject:privateKeyAttr forKey:(__bridge id)kSecPrivateKeyAttrs];
[keyPairAttr setObject:publicKeyAttr forKey:(__bridge id)kSecPublicKeyAttrs];

// Generate key pair
OSStatus sanityCheck = SecKeyGeneratePair((__bridge CFDictionaryRef)keyPairAttr, &publicKeyRef, &privateKeyRef);

密钥对创建成功。然后我使用以下代码

提取密钥的位数据

CFDataRef publicKeyBitsRef = NULL;
NSMutableDictionary *queryPublicKey = [NSMutableDictionary dictionary];

// Set the public key query dictionary.
[queryPublicKey setObject:(__bridge id)kSecClassKey forKey:(__bridge id)kSecClass];
[queryPublicKey setObject:self.publicTag forKey:(__bridge id)kSecAttrApplicationTag];
[queryPublicKey setObject:(__bridge id)kSecAttrKeyTypeEC forKey:(__bridge id)kSecAttrKeyType];

[queryPublicKey setObject:[NSNumber numberWithBool:YES] forKey:(__bridge id)kSecReturnData];

// Get the key bits.
OSStatus sanityCheck = SecItemCopyMatching((__bridge CFDictionaryRef)queryPublicKey, (CFTypeRef *)&publicKeyBitsRef);

然后，我使用 CryptoExportImportManager

导出密钥

NSData *publicKeyIDERData = [manager exportPublicKeyToDER:keyBits keyType:(__bridge NSString*)kSecAttrKeyTypeEC keySize:256];
NSString *derKeyString = [publicKeyIDERData base64EncodedStringWithOptions:0];

根据，DER header 包含有关密钥类型和参数的信息，对于 secp256r1 密钥，它等同于以下数据

[
    0x30, 0x59, 0x30, 0x13, 0x06, 0x07, 0x2a, 0x86, 
    0x48, 0xce, 0x3d, 0x02, 0x01, 0x06, 0x08, 0x2a,
    0x86, 0x48, 0xce, 0x3d, 0x03, 0x01, 0x07, 0x03, 
    0x42, 0x00
]

确实在导出时添加到密钥 header。

derKeyString 然后发送到后端并使用上面提到的 Java 代码进行处理。但是，抛出异常。

相同的后端还使用以下代码处理在 Android 设备上创建的密钥

KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_EC, "AndroidKeyStore");
        keyPairGenerator.initialize(new KeyGenParameterSpec.Builder(KEY_NAME, KeyProperties.PURPOSE_SIGN)
                .setDigests(KeyProperties.DIGEST_SHA256)
                .setAlgorithmParameterSpec(
                new ECGenParameterSpec("secp256r1"))
                .setUserAuthenticationRequired(true).build());
        keyPairGenerator.generateKeyPair();

Android 键工作得很好。

我做错了什么？在使用 SecKeyGeneratePair 创建密钥或导出 public 密钥时，我是否忘记了什么？

Answer 1

我解决了这个问题，虽然我不确定为什么。

我所做的是放弃 CryptoExportImportManager 库并手动创建密钥数据，如下所示：

unsigned char _encodedECOID[] = {
    0x30, 0x59, 0x30, 0x13, 0x06, 0x07, 0x2a, 0x86,
    0x48, 0xce, 0x3d, 0x02, 0x01, 0x06, 0x08, 0x2a,
    0x86, 0x48, 0xce, 0x3d, 0x03, 0x01, 0x07, 0x03,
    0x42, 0x00
};

NSMutableData *data = [NSMutableData new];
[data appendBytes:_encodedECOID length:sizeof(_encodedECOID)];
[data appendData:keyBits]; // keyBits is od NSData type

现在 Java 服务器正确地从我的字符串（从 data 编码的 base64）创建 public 密钥。

然而，在查看了 CryptoExportImportManager 的源代码后，它从我的密钥位创建编码字符串的方式看起来像这样（在 Swift 中）：

let curveOIDHeader: [UInt8] = [0x30, 0x59, 0x30, 0x13, 0x06, 0x07, 0x2A, 0x86, 
                               0x48, 0xCE, 0x3D, 0x02, 0x01, 0x06, 0x08, 0x2A,
                               0x86, 0x48, 0xCE, 0x3D, 0x03, 0x01, 0x07, 0x03, 
                               0x42, 0x00]
let curveOIDHeaderLen: Int = 26

var data = Data(bytes: curveOIDHeader, count: curveOIDHeaderLen)
data.append(rawPublicKeyBytes)

它基本上做了完全相同的事情。那么区别在哪里呢？

现在唯一想到的是 header 存储方式的不同 - 在我的例子中它是一个 unsigned char 的数组，在图书馆的例子中它是一个 [=14] 的数组=].

根据this answer，C类型unsigned char和uint8_t不等价，它们只保证具有相同的长度，但可以不同，即字节订购。

尽管该问题与 Swift 的 UInt8 无关（但被标记为 C，其中 Objective-C 是超集），Swift 的 UInt8 type 没有说明它与 unsigned char 类型的关系，那将是我能看到的唯一合理的解释。

Public 在 iOS 设备上生成的密钥在 Java 服务器上无效

Public key generated on iOS device invalid on Java server

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