在没有充气城堡的情况下在 .net 中验证 EC SHA 256 签名
Validate EC SHA 256 signature in .net without bouncy castle
我正在实施 Apple 的 App Attestation 服务。
作为流程的一部分，我收到了一个 EC 密钥和一个签名。
示例密钥：
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEd34IR9wYL76jLyZ148O/hjXo9iaF
z/q/xEMXCwYPy6yxbxYzWDZPegG4FH+snXaXQPYD6QIzZNY/kcMjIGtUTg==
-----END PUBLIC KEY-----
示例签名：
MEUCIQDXR/22YAi90PUdKrtTHwigrDxWFoiCqPLB/Of1bZPCKQIgNLxFAeUU2x+FSWfhRGX0SOKUIDxPRoigsCHpJxgGXXU=
样本 sha256 哈希：
S3i6LAEzew5SDjQbq59/FraEAvGDg9y7fRIfbnhHPf4=
如果我像这样将其放入几个 txt 文件中：
System.IO.File.WriteAllBytes("/wherever/sig", Convert.FromBase64String(sampleSignature));
System.IO.File.WriteAllBytes("/wherever/hash", Convert.FromBase64String(sampleSha256Hash));
然后我可以像这样使用 Openssl 验证签名
openssl dgst -sha256 -verify sampleKey.pem -signature /wherever/sig /wherever/hash
（以上输出）
Verified OK
我可以像这样使用 Bouncy Castle 验证签名：
var bouncyCert = DotNetUtilities.FromX509Certificate(certificate);
var bouncyPk = (ECPublicKeyParameters)bouncyCert.GetPublicKey();
var verifier = SignerUtilities.GetSigner("SHA-256withECDSA");
verifier.Init(false, bouncyPk);
verifier.BlockUpdate(sha256HashByteArray, 0, sha256HashByteArray.Length);
var valid = verifier.VerifySignature(signature); // Happy days, this is true
由于我不想在这里分享我的整个证书，同样的示例可以实现如下：
// these are the values from the sample key shared at the start of the post
// as returned by BC. Note that .Net's Y byte array is completely different.
Org.BouncyCastle.Math.BigInteger x = new Org.BouncyCastle.Math.BigInteger(Convert.FromBase64String("d34IR9wYL76jLyZ148O/hjXo9iaFz/q/xEMXCwYPy6w="));
Org.BouncyCastle.Math.BigInteger y = new Org.BouncyCastle.Math.BigInteger(Convert.FromBase64String("ALFvFjNYNk96AbgUf6yddpdA9gPpAjNk1j+RwyMga1RO"));
X9ECParameters nistParams = NistNamedCurves.GetByName("P-256");
ECDomainParameters domainParameters = new ECDomainParameters(nistParams.Curve, nistParams.G, nistParams.N, nistParams.H, nistParams.GetSeed());
var G = nistParams.G;
Org.BouncyCastle.Math.EC.ECCurve curve = nistParams.Curve;
Org.BouncyCastle.Math.EC.ECPoint q = curve.CreatePoint(x, y);
ECPublicKeyParameters pubkeyParam = new ECPublicKeyParameters(q, domainParameters);
var verifier = SignerUtilities.GetSigner("SHA-256withECDSA");
verifier.Init(false, pubkeyParam);
verifier.BlockUpdate(sha256HashByteArray, 0, sha256HashByteArray.Length);
var valid = verifier.VerifySignature(signature); // again, happy days.
不过，我真的很想避免使用充气城堡。
所以我正在尝试使用 .net 核心中可用的 ECDsa：
using System.Security.Cryptography;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;
var certificate = new X509Certificate2(cert);
var publicKey = certificate.GetECDsaPublicKey();
var valid = publicKey.VerifyHash(sha256HashByteArray, signature); // FALSE :(
如果您想尝试 运行 以上是在没有整个证书的情况下创建密钥的示例：
using System.Security.Cryptography;
var ecParams = new ECParameters();
ecParams.Curve = ECCurve.CreateFromValue("1.2.840.10045.3.1.7");
ecParams.Q.X = Convert.FromBase64String("d34IR9wYL76jLyZ148O/hjXo9iaFz/q/xEMXCwYPy6w=");
// I KNOW that this is different from BC sample - i got each respective values from
// certificates in respective libraries, and it seems the way they format the coordinates
// are different.
ecParams.Q.Y = Convert.FromBase64String("sW8WM1g2T3oBuBR/rJ12l0D2A+kCM2TWP5HDIyBrVE4=");
var ecDsa = ECDsa.Create(ecParams);
var isValid = ecDsa.VerifyHash(nonce, signature); // FALSE :(
我尝试使用 VerifyData() 代替并提供原始数据和 HashAlgorithmName.SHA256 但没有成功。
我在这里找到了一个回复 ()，它似乎暗示 .net 期望签名是 r,s 连接，所以我将它们从我从设备（请参阅示例签名）但是一点运气都没有，我就是无法取回 'true'。
问题：如何在 LINUX/MacOs 上使用 .Net Core 验证此 EC 签名（因此无法使用 ECDsaCng class）？
SignerUtilities.GetSigner() 隐式散列，即 sha256HashByteArray 再次散列。因此，必须使用方法 ECDsa#VerifyData()（隐式散列）代替 ECDsa#VerifyHash()（不隐式散列）。
此外，SignerUtilities.GetSigner() returns ASN.1 格式的签名，ECDsa#VerifyData() 需要 r|s 格式的签名（正如您已经知道的那样）。
如果两者都考虑到，则验证成功：
byte[] publicKey = Convert.FromBase64String("MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEd34IR9wYL76jLyZ148O/hjXo9iaFz/q/xEMXCwYPy6yxbxYzWDZPegG4FH+snXaXQPYD6QIzZNY/kcMjIGtUTg==");
byte[] sha256HashByteArray = Convert.FromBase64String("S3i6LAEzew5SDjQbq59/FraEAvGDg9y7fRIfbnhHPf4=");
byte[] signatureRS = Convert.FromBase64String("10f9tmAIvdD1HSq7Ux8IoKw8VhaIgqjywfzn9W2Twik0vEUB5RTbH4VJZ+FEZfRI4pQgPE9GiKCwIeknGAZddQ==");
var ecDsa = ECDsa.Create();
ecDsa.ImportSubjectPublicKeyInfo(publicKey, out _);
var isValid = ecDsa.VerifyData(sha256HashByteArray, signatureRS, HashAlgorithmName.SHA256);
Console.WriteLine(isValid); // True
关于签名格式：
ASN.1 格式的发布签名
MEUCIQDXR/22YAi90PUdKrtTHwigrDxWFoiCqPLB/Of1bZPCKQIgNLxFAeUU2x+FSWfhRGX0SOKUIDxPRoigsCHpJxgGXXU=
十六进制编码
3045022100d747fdb66008bdd0f51d2abb531f08a0ac3c56168882a8f2c1fce7f56d93c229022034bc4501e514db1f854967e14465f448e294203c4f4688a0b021e92718065d75
据此可推导出r|s格式的签名为(s.here)
d747fdb66008bdd0f51d2abb531f08a0ac3c56168882a8f2c1fce7f56d93c22934bc4501e514db1f854967e14465f448e294203c4f4688a0b021e92718065d75
或Base64编码：
10f9tmAIvdD1HSq7Ux8IoKw8VhaIgqjywfzn9W2Twik0vEUB5RTbH4VJZ+FEZfRI4pQgPE9GiKCwIeknGAZddQ==
我正在实施 Apple 的 App Attestation 服务。
作为流程的一部分，我收到了一个 EC 密钥和一个签名。
示例密钥：
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEd34IR9wYL76jLyZ148O/hjXo9iaF
z/q/xEMXCwYPy6yxbxYzWDZPegG4FH+snXaXQPYD6QIzZNY/kcMjIGtUTg==
-----END PUBLIC KEY-----
示例签名：
MEUCIQDXR/22YAi90PUdKrtTHwigrDxWFoiCqPLB/Of1bZPCKQIgNLxFAeUU2x+FSWfhRGX0SOKUIDxPRoigsCHpJxgGXXU=
样本 sha256 哈希：
S3i6LAEzew5SDjQbq59/FraEAvGDg9y7fRIfbnhHPf4=
如果我像这样将其放入几个 txt 文件中：
System.IO.File.WriteAllBytes("/wherever/sig", Convert.FromBase64String(sampleSignature));
System.IO.File.WriteAllBytes("/wherever/hash", Convert.FromBase64String(sampleSha256Hash));
然后我可以像这样使用 Openssl 验证签名
openssl dgst -sha256 -verify sampleKey.pem -signature /wherever/sig /wherever/hash
（以上输出）
Verified OK
我可以像这样使用 Bouncy Castle 验证签名：
var bouncyCert = DotNetUtilities.FromX509Certificate(certificate);
var bouncyPk = (ECPublicKeyParameters)bouncyCert.GetPublicKey();
var verifier = SignerUtilities.GetSigner("SHA-256withECDSA");
verifier.Init(false, bouncyPk);
verifier.BlockUpdate(sha256HashByteArray, 0, sha256HashByteArray.Length);
var valid = verifier.VerifySignature(signature); // Happy days, this is true
由于我不想在这里分享我的整个证书，同样的示例可以实现如下：
// these are the values from the sample key shared at the start of the post
// as returned by BC. Note that .Net's Y byte array is completely different.
Org.BouncyCastle.Math.BigInteger x = new Org.BouncyCastle.Math.BigInteger(Convert.FromBase64String("d34IR9wYL76jLyZ148O/hjXo9iaFz/q/xEMXCwYPy6w="));
Org.BouncyCastle.Math.BigInteger y = new Org.BouncyCastle.Math.BigInteger(Convert.FromBase64String("ALFvFjNYNk96AbgUf6yddpdA9gPpAjNk1j+RwyMga1RO"));
X9ECParameters nistParams = NistNamedCurves.GetByName("P-256");
ECDomainParameters domainParameters = new ECDomainParameters(nistParams.Curve, nistParams.G, nistParams.N, nistParams.H, nistParams.GetSeed());
var G = nistParams.G;
Org.BouncyCastle.Math.EC.ECCurve curve = nistParams.Curve;
Org.BouncyCastle.Math.EC.ECPoint q = curve.CreatePoint(x, y);
ECPublicKeyParameters pubkeyParam = new ECPublicKeyParameters(q, domainParameters);
var verifier = SignerUtilities.GetSigner("SHA-256withECDSA");
verifier.Init(false, pubkeyParam);
verifier.BlockUpdate(sha256HashByteArray, 0, sha256HashByteArray.Length);
var valid = verifier.VerifySignature(signature); // again, happy days.
不过，我真的很想避免使用充气城堡。
所以我正在尝试使用 .net 核心中可用的 ECDsa：
using System.Security.Cryptography;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;
var certificate = new X509Certificate2(cert);
var publicKey = certificate.GetECDsaPublicKey();
var valid = publicKey.VerifyHash(sha256HashByteArray, signature); // FALSE :(
如果您想尝试 运行 以上是在没有整个证书的情况下创建密钥的示例：
using System.Security.Cryptography;
var ecParams = new ECParameters();
ecParams.Curve = ECCurve.CreateFromValue("1.2.840.10045.3.1.7");
ecParams.Q.X = Convert.FromBase64String("d34IR9wYL76jLyZ148O/hjXo9iaFz/q/xEMXCwYPy6w=");
// I KNOW that this is different from BC sample - i got each respective values from
// certificates in respective libraries, and it seems the way they format the coordinates
// are different.
ecParams.Q.Y = Convert.FromBase64String("sW8WM1g2T3oBuBR/rJ12l0D2A+kCM2TWP5HDIyBrVE4=");
var ecDsa = ECDsa.Create(ecParams);
var isValid = ecDsa.VerifyHash(nonce, signature); // FALSE :(
我尝试使用 VerifyData() 代替并提供原始数据和 HashAlgorithmName.SHA256 但没有成功。
我在这里找到了一个回复 (r,s 连接，所以我将它们从我从设备（请参阅示例签名）但是一点运气都没有，我就是无法取回 'true'。
问题：如何在 LINUX/MacOs 上使用 .Net Core 验证此 EC 签名（因此无法使用 ECDsaCng class）？
SignerUtilities.GetSigner() 隐式散列，即 sha256HashByteArray 再次散列。因此，必须使用方法 ECDsa#VerifyData()（隐式散列）代替 ECDsa#VerifyHash()（不隐式散列）。
此外，SignerUtilities.GetSigner() returns ASN.1 格式的签名，ECDsa#VerifyData() 需要 r|s 格式的签名（正如您已经知道的那样）。
如果两者都考虑到，则验证成功：
byte[] publicKey = Convert.FromBase64String("MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEd34IR9wYL76jLyZ148O/hjXo9iaFz/q/xEMXCwYPy6yxbxYzWDZPegG4FH+snXaXQPYD6QIzZNY/kcMjIGtUTg==");
byte[] sha256HashByteArray = Convert.FromBase64String("S3i6LAEzew5SDjQbq59/FraEAvGDg9y7fRIfbnhHPf4=");
byte[] signatureRS = Convert.FromBase64String("10f9tmAIvdD1HSq7Ux8IoKw8VhaIgqjywfzn9W2Twik0vEUB5RTbH4VJZ+FEZfRI4pQgPE9GiKCwIeknGAZddQ==");
var ecDsa = ECDsa.Create();
ecDsa.ImportSubjectPublicKeyInfo(publicKey, out _);
var isValid = ecDsa.VerifyData(sha256HashByteArray, signatureRS, HashAlgorithmName.SHA256);
Console.WriteLine(isValid); // True
关于签名格式：
ASN.1 格式的发布签名
MEUCIQDXR/22YAi90PUdKrtTHwigrDxWFoiCqPLB/Of1bZPCKQIgNLxFAeUU2x+FSWfhRGX0SOKUIDxPRoigsCHpJxgGXXU=
十六进制编码
3045022100d747fdb66008bdd0f51d2abb531f08a0ac3c56168882a8f2c1fce7f56d93c229022034bc4501e514db1f854967e14465f448e294203c4f4688a0b021e92718065d75
据此可推导出r|s格式的签名为(s.here)
d747fdb66008bdd0f51d2abb531f08a0ac3c56168882a8f2c1fce7f56d93c22934bc4501e514db1f854967e14465f448e294203c4f4688a0b021e92718065d75
或Base64编码：
10f9tmAIvdD1HSq7Ux8IoKw8VhaIgqjywfzn9W2Twik0vEUB5RTbH4VJZ+FEZfRI4pQgPE9GiKCwIeknGAZddQ==