使用 libsodium 加密并需要使用 crypto_box_keypair 生成 public 和私钥

Question

我一直在使用 libsodium 库来实现 Shamir 秘密共享，并尝试测试 dark crystal

完成的实现

https://gitlab.com/dark-crystal-javascript/key-backup-crypto/-/blob/master/example.js

实现是这样的

function encryptionKeypair () {
    const keypair = {
      publicKey: sodium.sodium_malloc(sodium.crypto_box_PUBLICKEYBYTES),
      secretKey: sodium.sodium_malloc(sodium.crypto_box_SECRETKEYBYTES)
    }
    sodium.crypto_box_keypair(keypair.publicKey, keypair.secretKey)
    return keypair
  },

 function oneWayBox (message, publicKey) {
    console.log('in one way box');
    const curvePublicKey = sodium.sodium_malloc(sodium.crypto_box_PUBLICKEYBYTES)
    // console.log('curvePublicKey', curvePublicKey.toString('hex'));
    console.log('curvePublicKey', curvePublicKey.length);
    console.log('publicKey', publicKey.length);
    
    sodium.crypto_sign_ed25519_pk_to_curve25519(curvePublicKey, publicKey)

    // console.log('curvePublicKey', curvePublicKey.toString('hex'));


    console.log('in one way box');
    console.log('\n');

    const ephemeral = this.encryptionKeypair()
    const nonce = this.randomBytes(sodium.crypto_box_NONCEBYTES)
    const cipherText = sodium.sodium_malloc(message.length + sodium.crypto_box_MACBYTES)
  
    sodium.crypto_box_easy(cipherText, message, nonce, curvePublicKey, ephemeral.secretKey)
    zero(ephemeral.secretKey)
    zero(message)
    return Buffer.concat([nonce, ephemeral.publicKey, cipherText])
  },

下面是揭秘-generation.js

const secrets = require('secret-sharing')
const s = require('.')

const secret = 'My secret key'
const label = ''

console.log('Secret to share:', secret.toString('hex'))

console.log(`Packing with label: '${label}'`)
const packedSecret = s.packLabel(secret, label)
console.log(`Packed secret: ${packedSecret.toString('hex')}`)
console.log(`Length of packed secret is ${packedSecret.length} bytes.`)
const signingKeypair = s.keypair()
const encryptionKeypair = s.signingKeypairToEncryptionKeypair(signingKeypair)

const custodians = []
for (let i = 0; i < 5; i++) {
  custodians.push(s.encryptionKeypair())
}


console.log('custodians', custodians);

console.log('Creating 5 shares, 3 needed to recover')
secrets.share(packedSecret, 5, 3).then((shards) => {
  console.log('Shards:')
  console.log(shards.map(s => s.toString('hex')))
  console.log('Signed shards:')
  const signedShards = s.signShards(shards, signingKeypair)
  console.log(signedShards.map(s => s.toString('hex')))

  const boxedShards = signedShards.map((shard, i) => {
    return s.oneWayBox(shard, custodians[i].publicKey)
  })

  console.log('Boxed shards:')
  console.log(boxedShards.map(s => s.toString('hex')))
  console.log(`Length of boxed shards are ${boxedShards[0].length} bytes.`)
  secrets.combine(shards.slice(2)).then((result) => {
    console.log('Result of recombining 3 shares:', result.toString())
  })
})

现在的问题是，当我使用 encryptionKeypair 函数生成密钥对时，然后当我尝试使用此 [=] 中生成的密钥对生成 crypto_sign_ed25519_sk_to_curve25519 时15=] 我得到的函数

UnhandledPromiseRejectionWarning: Error: ENOMEM, Cannot allocate memory

我检查了我的交换 space 它是完全免费的

           total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3138          83        2896           0         158        2908
Swap:          5119           0        5119

我无法理解问题所在。

Answer 1

我不清楚为什么要将使用 encryptionKeypair() 创建的密钥对转换为 crypto_sign_ed25519_sk_to_curve25519() or crypto_sign_ed25519_pk_to_curve25519()。

后两种方法将秘密或 public Ed25519 密钥（在签名上下文中使用）转换为秘密或 public X25519 密钥（在密钥交换上下文中使用）。

encryptionKeypair() 应用 crypto_box_keypair() 因此已经创建了一个 X25519 密钥对，因此不需要（也不可能）进行转换。

转换方法的有效用途是，例如使用 crypto_sign_keypair()，生成 Ed25519 密钥对：

var sodium = require('sodium-native');
...
var ed25519KeyPair = signingKeypair() // Create an Ed25519 keypair
var x25519KeyPair = {
    publicKey: sodium.sodium_malloc(sodium.crypto_box_PUBLICKEYBYTES),
    secretKey: sodium.sodium_malloc(sodium.crypto_box_SECRETKEYBYTES)
}
sodium.crypto_sign_ed25519_pk_to_curve25519(x25519KeyPair.publicKey, ed25519KeyPair.publicKey) // Convert the public Ed25519 into a public X25519 key
sodium.crypto_sign_ed25519_sk_to_curve25519(x25519KeyPair.secretKey, ed25519KeyPair.secretKey) // Convert the secret Ed25519 into a secret X25519 key
console.log(x25519KeyPair.publicKey)
console.log(x25519KeyPair.secretKey)

function signingKeypair () {
    const keypair = {
        publicKey: sodium.sodium_malloc(sodium.crypto_sign_PUBLICKEYBYTES),
        secretKey: sodium.sodium_malloc(sodium.crypto_sign_SECRETKEYBYTES)
    }
    sodium.crypto_sign_keypair(keypair.publicKey, keypair.secretKey)
    return keypair
}

此外，我无法重现发布的错误消息。当使用 encryptionKeypair() 而不是 signingKeypair() 时，我收到以下错误消息 Error: public key conversion failed.

编辑：

在第二个代码片段中，custodians' 密钥对是使用 s.encryptionKeypair() 创建的，这会生成 X25519 密钥对。在稍后调用的 s.oneWayBox() 中，它会尝试将 public 键转换为 crypto_sign_ed25519_pk_to_curve25519()，这一定会失败，如上所述。

推测这是一个错误！一种可能的修复方法是使用 s.keypair()（或 signingKeypair()）生成 custodians' 密钥对，这会创建 Ed25519 密钥对。然后 public 密钥可以成功转换为 s.oneWayBox() 中的 X25519 密钥。通过此更改，oneWayBox() 在我的机器上运行时没有任何错误。

对 Ed25519 密钥对的这种更改也与 encryptionKeypair() 的描述一致，其中指出此方法仅在生成临时密钥时使用，例如在 oneWayBox()。在所有其他情况下，它在内部派生自 Ed25519 密钥。

使用 libsodium 加密并需要使用 crypto_box_keypair 生成 public 和私钥

Encryption using libsodium and need to generate public and private keys using crypto_box_keypair

javascript

cryptography

public-key

libsodium

nacl-cryptography