生成，签名和验证数字签名

Question

所以这是我项目中的一个问题。

在此任务中，我们将使用OpenSSL生成数字签名。请准备任意大小的文件（example.txt）。还准备一个RSA公钥/私钥对。然后执行以下操作：

1. 签名example.txt的SHA256哈希；将输出保存在example.sha256中。
2. 在example.sha256中验证数字签名。
3. 稍微修改example.txt，然后再次验证数字签名。

请描述您如何执行上述三个操作（例如，所使用的确切命令等）。描述您观察到的内容并解释您的观察结果。还请说明为什么数字签名通常很有用。

因此，我执行以下操作。

1.创建私钥/公钥对

openssl genrsa -out private.pem 1024

2.提取公钥。

openssl rsa -in private.pem -out public.pem -outform PEM -pubout

3.创建数据的哈希。

echo 'data to sign' > example.txt

openssl dgst -sha256 < example.txt > hash

4.使用私钥将哈希签名到名为example.sha256的文件

openssl rsautl -sign -inkey private.pem -keyform PEM -in hash  > example.sha256

5.验证文件（example.txt）和数字签名（example.sha256）

openssl dgst -sha256 -verify public.pem -signature example.sha256 example.txt

完成所有这些操作后，我收到一条错误消息，提示“ 验证失败 ”

如果我在某个地方出错，请纠正我。

Answer 1

不要rsautl为此使用。

根据PKCS1.5，在对进入RSA操作的数据格式进行签名时，如下所示：

<padding><metadata><hash of input>

（元数据指定已使用的哈希函数。）

openssl dgst -verify当您尝试验证签名时，将使用此格式。但是，这不是您在步骤中创建的。

首先，默认的输出openssl dgst是结果哈希的十六进制编码，而不是原始字节。

其次，rsautl是相当“低级的”，并且在签名时没有添加openssl dgst -verify期望的元数据，尽管它确实添加了填充。

这两件事共同意味着您正在使用的数据如下所示：

<padding><hex digits of hash of input>

显然，这与openssl dgst -verify预期不符，因此验证失败。

可能会为创建正确格式的输入rsautl，但这很麻烦并且涉及处理ASN.1详细信息。您也可以使用rsautl -verify代替dgst -verify，但是这还需要更多详细信息，这意味着您使用的是非标准签名格式。

最简单的解决方案是openssl dgst用于签名的创建和验证。用example.txt单个命令替换步骤3和4（创建文件除外）：

$ openssl dgst -sha256 -sign private.pem -out example.sha256 example.txt

这会哈希数据，正确格式化哈希并对其执行RSA操作。生成的文件应使用openssl dgst -verify命令正确验证。

Answer 2

感谢马特提供的解决方案。小问题：OP似乎想要签署哈希值而不是实际的整个数据（也是我想做的事情）。因此使用下面的方法来生成签名：

openssl dgst -sha256 -sign private.pem -out hash.sig hash

并在下面验证签名

openssl dgst -sha256 -verify public.pem -signature hash.sig hash

最后如下所示来验证有效负载的完整性：

echo "`hash` example.txt" | sha256sum -c --strict