关于使用Cloud KMS 进行签名验证的问题

Question

我正在尝试验证使用 Google 的云 KMS 生成的签名，但我不断收到无效响应。

以下是我的测试方式：

const versionName = client.cryptoKeyVersionPath(
      projectId,
      locationId,
      keyRingId,
      keyId,
      versionId
    )

    const [publicKey] = await client.getPublicKey({
      name: versionName,
    })

    const valueToSign = 'hola, que tal'

    const digest = crypto.createHash('sha256').update(valueToSign).digest()

    const [signResponse] = await client.asymmetricSign({
      name: versionName,
      digest: {
        sha256: digest,
      },
    })

    const valid = crypto.createVerify('sha256').update(digest).verify(publicKey.pem, signResponse.signature)

    if (!valid) return console.log('INVALID SIGNATURE')

    console.log('SIGNATURE IS VALID!')

// output: INVALID SIGNATURE

此代码将始终记录 'INVALID SIGNATURE' 除非我使用原始消息而不是其哈希值：

const valid = crypto.createVerify('sha256').update(valueToSign).verify(publicKey.pem, signResponse.signature) // true

但是使用本地私钥，我能够签署消息并使用它们的哈希值验证它们：

const valueToSign = 'hola, the tal'
const msgHash = crypto.createHash("sha256").update(valueToSign).digest('base64');

const signer = crypto.createSign('sha256');
signer.update(msgHash);
const signature = signer.sign(pk, 'base64');

const verifier = crypto.createVerify('sha256');
verifier.update(msgHash);
const valid = verifier.verify(pubKey, signature, 'base64');
console.log(valid) // true

这是为什么？ kms 签名有什么不同吗？

Answer 1

根据加密模块文档中的 this example 和您的观察，我认为您可能误解了 client.asymmetricSign 的工作原理。让我们分析一下发生了什么：

您本地的私钥代码：

const valueToSign = 'hola, the tal'

// Create sha256 hash
const msgHash = crypto.createHash("sha256").update(valueToSign).digest('base64');

// Let signer sign sha256(hash)
const signer = crypto.createSign('sha256');
signer.update(msgHash);
const signature = signer.sign(pk, 'base64');
// We now got sign(sha256(hash))

// Let verifier verify sha256(hash)
const verifier = crypto.createVerify('sha256');
verifier.update(msgHash);

const valid = verifier.verify(pubKey, signature, 'base64');
console.log(valid) // true

我们正在使用 verify(sha256(hash)) 验证 sign(sha256(hash))。

您的 KMS 代码：

const valueToSign = 'hola, que tal'

// Create sha256 hash
const digest = crypto.createHash('sha256').update(valueToSign).digest()

// Let KMS sign the hash
const [signResponse] = await client.asymmetricSign({
    name: versionName,
    digest: {
        sha256: digest, // we already say "we hashed our data using sha256"
    },
});
// We now got `sign(hash)`, NOT `sign(sha256(hash))` (where hash == digest)

// Let verifier verify sha256(hash)
const valid = crypto.createVerify('sha256').update(digest).verify(publicKey.pem, signResponse.signature)

我们正在使用 verify(sha256(hash)) 验证 sign(hash)。

基本上，您在本地签署您的散列并验证签名的散列。使用 KMS，您正在签署 您的数据 并验证签名哈希，这实际上是您签名的数据，因此您第二次尝试 .update(valueToSign)有效。

解决方案？在让 KMS 签名之前再次散列您的 sha256 散列，因为 KMS 需要待签名数据的 sha256 散列 ，而 crypto 需要待签名数据数据 （根据您传递给 createSign 的算法，它会自行散列）.

Answer 2

答案与凯文的答案非常相似，但换句话说，从不同的角度来看。

当您使用 crypto.createSign(<algorithm>) and crypto.createVerify(<algorithm>) 时，您表示将分别用于签名创建和验证的摘要 algorithm。

当您在返回的 Sign and Verify 对象上调用 update 时，您需要 按原样提供数据 ，crypto 会处理稍后 sign 或 verify 时适当消化该信息。

相比之下，生成的GCP KMS asymmetricSign operation requires a message digest用指定的algorithm覆盖你的原始数据作为参数。这就是为什么你需要先用crypto.createHash计算消息摘要。

但请注意，如前所述，这一事实不会改变 crypto 验证过程的行为，它始终需要原始数据作为输入，这就是为什么您的代码在通过时有效未经哈希处理的原始数据。

虽然您在问题中提供了一个工作示例以供参考，但 GCP documentation 提供了其他示例。

关于使用Cloud KMS 进行签名验证的问题

Question about signature verification using Cloud KMS

javascript

digital-signature

sha256

node-crypto

google-cloud-kms