如何将 ECDH 密钥对的原始表示转换为 JSON Web 密钥？

Question

目前，我正在尝试将通过 ECDH 生成的一对 public/private 密钥（表示为十六进制字符串）传递到 Web Crypto API 的 importKey 函数中。

我从外部来源接收这些密钥，但我通过 node.js 生成了类似的密钥用于测试。曲线是prime256v1。作为参考，我用来测试的public密钥是04b71388fced2daee34793f74a7dfa982e37ce539a728233bcadaec298fc4ee422165b8db13e657f9c7b27b35364f523ad11fab29d717606140cc6312ec2c685cc，私钥是4bd22700ec3450b5f27e47ba70c233a680c981ab02c1432a859ae23111bef377。

const crypto = require('crypto');
const ecdh = crypto.createECDH('prime256v1');
ecdh.generateKeys();
console.log('ecdh p256 pubkey', ecdh.getPublicKey('hex'));
console.log('ecdh p256 prvkey', ecdh.getPrivateKey('hex'));

通过 importKey 的 raw 选项成功导入 public 密钥。

const hexToUintArray = hex => {
  const a = [];
  for (let i = 0, len = hex.length; i < len; i += 2) {
    a.push(parseInt(hex.substr(i, 2), 16));
  }
  return new Uint8Array(a);
}
const importedKey = await crypto.subtle.importKey(
  'raw',
 hexToUintArray('04b71388fced2daee34793f74a7dfa982e37ce539a728233bcadaec298fc4ee422165b8db13e657f9c7b27b35364f523ad11fab29d717606140cc6312ec2c685cc'),
  {
    name: 'ECDH',
    namedCurve: 'P-256'
  },
  true,
  []
);

但是，无法通过相同的方法导入私钥，因为它失败并显示错误 DataError: Data provided to an operation does not meet requirements，因为 "raw" 选项仅接受 EC public 密钥。

const importedPrvKey = await crypto.subtle.importKey(
  'raw',
  hexToUintArray('4bd22700ec3450b5f27e47ba70c233a680c981ab02c1432a859ae23111bef377'),
  {
    name: 'ECDH',
    namedCurve: 'P-256'
  },
  true,
  []
);

我知道如果密钥是 JSON Web 密钥格式，我可以轻松导入密钥，但我不知道有什么方法可以将其从原始格式转换为 JWK 格式，或任何Web Crypto API 接受的其他可导入格式。

Answer 1

通过查看 pem-to-jwk 库源代码的源代码，我自己设法解决了这个问题。该库本身提供从 PEM 到 JWK 的转换。

"d"参数是私钥的ArrayBuffer，url-encodedBase64。 "x" 参数是 ArrayBuffer 中未压缩的 public 键的前半部分，url-encoded 作为 Base64 字符串。 "y" 参数是 ArrayBuffer 中未压缩的 public 键的后半部分，url-encoded 作为 Base64 字符串。

const publicKeyHex = '04b71388fced2daee34793f74a7dfa982e37ce539a728233bcadaec298fc4ee422165b8db13e657f9c7b27b35364f523ad11fab29d717606140cc6312ec2c685cc';
const privateKeyHex = '4bd22700ec3450b5f27e47ba70c233a680c981ab02c1432a859ae23111bef377';

const hexToUintArray = hex => {
  const a = [];
  for (let i = 0, len = hex.length; i < len; i += 2) {
    a.push(parseInt(hex.substr(i, 2), 16));
  }
  return new Uint8Array(a);
}

const hexToArrayBuf = hex => {
  return hexToUintArray(hex).buffer;
}

const arrayBufToBase64UrlEncode = buf => {
  let binary = '';
  const bytes = new Uint8Array(buf);
  for (var i = 0; i < bytes.byteLength; i++) {
      binary += String.fromCharCode(bytes[i]);
  }
  return window.btoa(binary)
    .replace(/\//g, '_')
    .replace(/=/g, '')
    .replace(/\+/g, '-');
}

const jwkConv = (prvHex, pubHex) => ({
  kty: "EC",
  crv: "P-256",
  d: arrayBufToBase64UrlEncode(hexToArrayBuf(prvHex)),
  x: arrayBufToBase64UrlEncode(hexToArrayBuf(pubHex).slice(1, 33)),
  y: arrayBufToBase64UrlEncode(hexToArrayBuf(pubHex).slice(33, 66))
});

const importedPrivateKey = await crypto.subtle.importKey(
  'jwk',
  jwkConv(privateKeyHex, publicKeyHex),
  {
    name: 'ECDH',
    namedCurve: 'P-256'
  },
  true,
  []
);

如何将 ECDH 密钥对的原始表示转换为 JSON Web 密钥？

How to convert raw representations of ECDH key pair into a JSON Web Key?

javascript

cryptography

jwk