使用 OpenSSL 签名消息;无法用 Android Java 验证
Signed message using OpenSSL; can't verify with Android Java
我正在使用 SHA256 和 RSA 在我的 Ubuntu 机器上使用 OpenSSL 签署消息。
我的目标是使用 Android 的 Java.
在 Android 上验证此消息
在 ubuntu 上使用了以下命令:
openssl genrsa -out private.pem 1024
openssl rsa -in private.pem -out public.pem -outform PEM -pubout
echo 'foobar' > data.txt
openssl dgst -sha256 < data.txt > hash
openssl rsautl -sign -inkey private.pem -keyform PEM -in hash > signature
openssl rsa -in private_key.pem -pubout -outform DER -out public_key.der
openssl enc -base64 -in signature -out base64_signature
我现在已经创建了密钥,签署了消息,为应该能够在 Java 中访问的 public 密钥创建了一个 .der 文件,并使用 Base64 对消息进行了编码。
然后,我将 .der public 密钥放在我的设备上,并成功地将密钥加载到 class PublicKey 中。
此方法用于验证消息:
public static boolean verify(PublicKey publicKey,String data,String verification){
java.security.Signature sig;
try {
sig = java.security.Signature.getInstance("SHA256WithRSA");
sig.initVerify(publicKey);
try {
sig.update(verification.getBytes());
} catch (Exception e) {
...
}
if (!sig.verify(Base64.decode(data, Base64.DEFAULT))) {
return false;
}
return true;
}
catch ....
return false;
}
调用方法时的参数:
verify(PublicKey, Base64 encoded data in a String that is to be verified, "foobar");
很明显验证失败,但我不明白为什么。我猜它必须与编码(?)有关。
更新!
所以我设法将 Base64.decode(data, Base64.DEFAULT))
的结果写入一个文件,并使用十六进制编辑器将其与原始签名文件进行比较。完全不同!
Java 生成并期望以稍微不同的形式接收签名。消息的散列必须用 DER 编码,然后用 PKCS#1 填充,然后才用私钥签名。 Openssl 有一个命令(因为它实际上是一个标准程序)。而不是
openssl dgst -sha256 < data.txt > hash
openssl rsautl -sign -inkey private.pem -keyform PEM -in hash > signature
你会
openssl dgst -sha256 -binary -sign private.pem data.txt > signature
另请注意:
- 你的
data.txt
包含一个换行符,不要忘记它在 String verification
变量中
sig.update(verification.getBytes())
应明确指示一个字符集 - 用于填充 data.txt
文件的相同字符集,例如:sig.update(verification.getBytes("UTF-8"))
你的其他 commands/code 似乎没问题。
UPD - 回答@GilCol 的差异:
两个签名消息 (PKCS#1) 的填充相同。但是消息是不同的。
当您使用 openssl dgst -sha256 < data.txt > hash
时,hash
将包含(取决于 openssl 版本):
(stdin)= aec070645fe53ee3b3763059376134f058cc337247c978add178b6ccdfb0019f
或
aec070645fe53ee3b3763059376134f058cc337247c978add178b6ccdfb0019f
它只是纯文本,是您将使用 openssl rsautl -sign ...
签名的消息。我们可以看到 openssl rsautl -verify ...
:
# raw message as-is - we can see the padding
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -raw -hexdump
0000 - 00 01 ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0010 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0020 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0030 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0040 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0050 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0060 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0070 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0080 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0090 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00a0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00b0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff 00 61 ...............a #
00c0 - 65 63 30 37 30 36 34 35-66 65 35 33 65 65 33 62 ec070645fe53ee3b #
00d0 - 33 37 36 33 30 35 39 33-37 36 31 33 34 66 30 35 3763059376134f05 # your plain-text message
00e0 - 38 63 63 33 33 37 32 34-37 63 39 37 38 61 64 64 8cc337247c978add #
00f0 - 31 37 38 62 36 63 63 64-66 62 30 30 31 39 66 0a 178b6ccdfb0019f. # we can even see newline char (0a) at the end
# strip the padding
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -pkcs -hexdump
0000 - 61 65 63 30 37 30 36 34-35 66 65 35 33 65 65 33 aec070645fe53ee3
0010 - 62 33 37 36 33 30 35 39-33 37 36 31 33 34 66 30 b3763059376134f0
0020 - 35 38 63 63 33 33 37 32-34 37 63 39 37 38 61 64 58cc337247c978ad
0030 - 64 31 37 38 62 36 63 63-64 66 62 30 30 31 39 66 d178b6ccdfb0019f
0040 - 0a .
如果用openssl dgst -sha256 -binary < data.txt > hash
得到二进制(纯)形式的hash,然后签名,结果会好一些,但还是不对:
# raw message as-is - we can see the same padding
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -raw -hexdump
0000 - 00 01 ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0010 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0020 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0030 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0040 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0050 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0060 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0070 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0080 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0090 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00a0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00b0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00c0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00d0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff 00 ................
00e0 - ae c0 70 64 5f e5 3e e3-b3 76 30 59 37 61 34 f0 ..pd_.>..v0Y7a4. # the hash - now in binary form
00f0 - 58 cc 33 72 47 c9 78 ad-d1 78 b6 cc df b0 01 9f X.3rG.x..x...... #
# strip the padding
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -pkcs -hexdump
0000 - ae c0 70 64 5f e5 3e e3-b3 76 30 59 37 61 34 f0 ..pd_.>..v0Y7a4. # just the hash, nothing else
0010 - 58 cc 33 72 47 c9 78 ad-d1 78 b6 cc df b0 01 9f X.3rG.x..x...... #
但是当您使用 openssl dgst -sha256 -sign ...
时,消息会有所不同 - 它现在是消息摘要(散列)的标准 ASN.1 结构。让我们看看:
# raw message as-is - we can see the same padding
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -raw -hexdump
0000 - 00 01 ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0010 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0020 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0030 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0040 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0050 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0060 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0070 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0080 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0090 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00a0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00b0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00c0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff 00 30 31 30 .............010 #
00d0 - 0d 06 09 60 86 48 01 65-03 04 02 01 05 00 04 20 ...`.H.e....... # the message - it's different
00e0 - ae c0 70 64 5f e5 3e e3-b3 76 30 59 37 61 34 f0 ..pd_.>..v0Y7a4. # <- we can see the hash (in binary form) starting at this line
00f0 - 58 cc 33 72 47 c9 78 ad-d1 78 b6 cc df b0 01 9f X.3rG.x..x...... #
# strip the padding
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -pkcs -hexdump
0000 - 30 31 30 0d 06 09 60 86-48 01 65 03 04 02 01 05 010...`.H.e.....
0010 - 00 04 20 ae c0 70 64 5f-e5 3e e3 b3 76 30 59 37 .. ..pd_.>..v0Y7
0020 - 61 34 f0 58 cc 33 72 47-c9 78 ad d1 78 b6 cc df a4.X.3rG.x..x...
0030 - b0 01 9f ...
# parse the message and show the underlying ASN.1 structure
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -pkcs -asn1parse
0:d=0 hl=2 l= 49 cons: SEQUENCE
2:d=1 hl=2 l= 13 cons: SEQUENCE
4:d=2 hl=2 l= 9 prim: OBJECT :sha256 # type of hash
15:d=2 hl=2 l= 0 prim: NULL
17:d=1 hl=2 l= 32 prim: OCTET STRING
0000 - ae c0 70 64 5f e5 3e e3-b3 76 30 59 37 61 34 f0 ..pd_.>..v0Y7a4. # the hash in binary form
0010 - 58 cc 33 72 47 c9 78 ad-d1 78 b6 cc df b0 01 9f X.3rG.x..x...... # and no extra newline chars
如您所见,只有最后一个 signature
文件具有正确的 ASN.1 结构,前两个只是 "some arbitrary" 消息,使用 RSA 私钥签名。
我正在使用 SHA256 和 RSA 在我的 Ubuntu 机器上使用 OpenSSL 签署消息。 我的目标是使用 Android 的 Java.
在 Android 上验证此消息在 ubuntu 上使用了以下命令:
openssl genrsa -out private.pem 1024
openssl rsa -in private.pem -out public.pem -outform PEM -pubout
echo 'foobar' > data.txt
openssl dgst -sha256 < data.txt > hash
openssl rsautl -sign -inkey private.pem -keyform PEM -in hash > signature
openssl rsa -in private_key.pem -pubout -outform DER -out public_key.der
openssl enc -base64 -in signature -out base64_signature
我现在已经创建了密钥,签署了消息,为应该能够在 Java 中访问的 public 密钥创建了一个 .der 文件,并使用 Base64 对消息进行了编码。 然后,我将 .der public 密钥放在我的设备上,并成功地将密钥加载到 class PublicKey 中。
此方法用于验证消息:
public static boolean verify(PublicKey publicKey,String data,String verification){
java.security.Signature sig;
try {
sig = java.security.Signature.getInstance("SHA256WithRSA");
sig.initVerify(publicKey);
try {
sig.update(verification.getBytes());
} catch (Exception e) {
...
}
if (!sig.verify(Base64.decode(data, Base64.DEFAULT))) {
return false;
}
return true;
}
catch ....
return false;
}
调用方法时的参数:
verify(PublicKey, Base64 encoded data in a String that is to be verified, "foobar");
很明显验证失败,但我不明白为什么。我猜它必须与编码(?)有关。
更新!
所以我设法将 Base64.decode(data, Base64.DEFAULT))
的结果写入一个文件,并使用十六进制编辑器将其与原始签名文件进行比较。完全不同!
Java 生成并期望以稍微不同的形式接收签名。消息的散列必须用 DER 编码,然后用 PKCS#1 填充,然后才用私钥签名。 Openssl 有一个命令(因为它实际上是一个标准程序)。而不是
openssl dgst -sha256 < data.txt > hash
openssl rsautl -sign -inkey private.pem -keyform PEM -in hash > signature
你会
openssl dgst -sha256 -binary -sign private.pem data.txt > signature
另请注意:
- 你的
data.txt
包含一个换行符,不要忘记它在String verification
变量中 sig.update(verification.getBytes())
应明确指示一个字符集 - 用于填充data.txt
文件的相同字符集,例如:sig.update(verification.getBytes("UTF-8"))
你的其他 commands/code 似乎没问题。
UPD - 回答@GilCol 的差异:
两个签名消息 (PKCS#1) 的填充相同。但是消息是不同的。
当您使用 openssl dgst -sha256 < data.txt > hash
时,hash
将包含(取决于 openssl 版本):
(stdin)= aec070645fe53ee3b3763059376134f058cc337247c978add178b6ccdfb0019f
或
aec070645fe53ee3b3763059376134f058cc337247c978add178b6ccdfb0019f
它只是纯文本,是您将使用 openssl rsautl -sign ...
签名的消息。我们可以看到 openssl rsautl -verify ...
:
# raw message as-is - we can see the padding
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -raw -hexdump
0000 - 00 01 ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0010 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0020 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0030 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0040 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0050 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0060 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0070 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0080 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0090 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00a0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00b0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff 00 61 ...............a #
00c0 - 65 63 30 37 30 36 34 35-66 65 35 33 65 65 33 62 ec070645fe53ee3b #
00d0 - 33 37 36 33 30 35 39 33-37 36 31 33 34 66 30 35 3763059376134f05 # your plain-text message
00e0 - 38 63 63 33 33 37 32 34-37 63 39 37 38 61 64 64 8cc337247c978add #
00f0 - 31 37 38 62 36 63 63 64-66 62 30 30 31 39 66 0a 178b6ccdfb0019f. # we can even see newline char (0a) at the end
# strip the padding
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -pkcs -hexdump
0000 - 61 65 63 30 37 30 36 34-35 66 65 35 33 65 65 33 aec070645fe53ee3
0010 - 62 33 37 36 33 30 35 39-33 37 36 31 33 34 66 30 b3763059376134f0
0020 - 35 38 63 63 33 33 37 32-34 37 63 39 37 38 61 64 58cc337247c978ad
0030 - 64 31 37 38 62 36 63 63-64 66 62 30 30 31 39 66 d178b6ccdfb0019f
0040 - 0a .
如果用openssl dgst -sha256 -binary < data.txt > hash
得到二进制(纯)形式的hash,然后签名,结果会好一些,但还是不对:
# raw message as-is - we can see the same padding
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -raw -hexdump
0000 - 00 01 ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0010 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0020 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0030 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0040 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0050 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0060 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0070 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0080 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0090 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00a0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00b0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00c0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00d0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff 00 ................
00e0 - ae c0 70 64 5f e5 3e e3-b3 76 30 59 37 61 34 f0 ..pd_.>..v0Y7a4. # the hash - now in binary form
00f0 - 58 cc 33 72 47 c9 78 ad-d1 78 b6 cc df b0 01 9f X.3rG.x..x...... #
# strip the padding
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -pkcs -hexdump
0000 - ae c0 70 64 5f e5 3e e3-b3 76 30 59 37 61 34 f0 ..pd_.>..v0Y7a4. # just the hash, nothing else
0010 - 58 cc 33 72 47 c9 78 ad-d1 78 b6 cc df b0 01 9f X.3rG.x..x...... #
但是当您使用 openssl dgst -sha256 -sign ...
时,消息会有所不同 - 它现在是消息摘要(散列)的标准 ASN.1 结构。让我们看看:
# raw message as-is - we can see the same padding
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -raw -hexdump
0000 - 00 01 ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0010 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0020 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0030 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0040 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0050 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0060 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0070 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0080 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0090 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00a0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00b0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00c0 - ff ff ff ff ff ff ff ff-ff ff ff ff 00 30 31 30 .............010 #
00d0 - 0d 06 09 60 86 48 01 65-03 04 02 01 05 00 04 20 ...`.H.e....... # the message - it's different
00e0 - ae c0 70 64 5f e5 3e e3-b3 76 30 59 37 61 34 f0 ..pd_.>..v0Y7a4. # <- we can see the hash (in binary form) starting at this line
00f0 - 58 cc 33 72 47 c9 78 ad-d1 78 b6 cc df b0 01 9f X.3rG.x..x...... #
# strip the padding
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -pkcs -hexdump
0000 - 30 31 30 0d 06 09 60 86-48 01 65 03 04 02 01 05 010...`.H.e.....
0010 - 00 04 20 ae c0 70 64 5f-e5 3e e3 b3 76 30 59 37 .. ..pd_.>..v0Y7
0020 - 61 34 f0 58 cc 33 72 47-c9 78 ad d1 78 b6 cc df a4.X.3rG.x..x...
0030 - b0 01 9f ...
# parse the message and show the underlying ASN.1 structure
$ openssl rsautl -in signature -pubin -inkey public.pem -verify -pkcs -asn1parse
0:d=0 hl=2 l= 49 cons: SEQUENCE
2:d=1 hl=2 l= 13 cons: SEQUENCE
4:d=2 hl=2 l= 9 prim: OBJECT :sha256 # type of hash
15:d=2 hl=2 l= 0 prim: NULL
17:d=1 hl=2 l= 32 prim: OCTET STRING
0000 - ae c0 70 64 5f e5 3e e3-b3 76 30 59 37 61 34 f0 ..pd_.>..v0Y7a4. # the hash in binary form
0010 - 58 cc 33 72 47 c9 78 ad-d1 78 b6 cc df b0 01 9f X.3rG.x..x...... # and no extra newline chars
如您所见,只有最后一个 signature
文件具有正确的 ASN.1 结构,前两个只是 "some arbitrary" 消息,使用 RSA 私钥签名。