PHP创建ECDSA签名并使用Golang进行验证

Question

我尝试使用PHP创建可为某些文档创建ECDSA签名的应用程序，并使用Golang应用程序验证该签名。

我使用由openssl工具生成的私钥。这是prime256v1曲线密钥。用以下命令创建：

openssl ecparam -name prime256v1 -genkey -noout -out prime256v1-key.pem

在PHP中，我使用openssl_sign函数创建签名。

我所有使用Golang验证签名的尝试都失败了。在Golang中使用crypto / ecdsa，crypto / elliptic软件包。

有我的代码。

的PHP

<?php

$stringtosign = "my test string to sign";

// Privcate key was geerated with openssl tool with the command
// openssl ecparam -name prime256v1 -genkey -noout -out prime256v1-key.pem
$cert = file_get_contents('prime256v1-key.pem');

$prkey = openssl_pkey_get_private($cert);

// we sign only hashes, because Golang lib can wok with hashes only
$stringtosign = md5($stringtosign);

// we generate 64 length signature (r and s 32 bytes length)
while(1) {

    openssl_sign($stringtosign, $signature, $prkey, OPENSSL_ALGO_SHA256);

    $rlen = ord(substr($signature,3,1));

    $slen = ord(substr($signature,5+$rlen,1));

    if ($slen != 32 || $rlen != 32) {
        // try other signature if length is not 32 for both parts
        continue;
    }
    $r = substr($signature,4,$rlen);
    $s = substr($signature,6+$rlen,$slen);

    $signature = $r.$s;

    break;
}
openssl_free_key($prkey);

$signature = bin2hex($signature);

echo $signature."\n";

高朗

package main

import (
    "crypto/ecdsa"
    "crypto/elliptic"
    "crypto/md5"
    "encoding/hex"
    "fmt"
    "io"
    "io/ioutil"
    "math/big"

    "crypto/x509"

    "encoding/pem"
)

func main() {
    stringtosign := "my test string to sign"

    // This is outpur of PHP app. Signature generated by PHP openssl_sign
    signature := "18d5c1d044a4a752ad91bc06499c72a590b2842b3d3b4c4b1086bfd0eea3e7eb5c06b77e15542e5ba944f3a1a613c24eabaefa4e2b2251bd8c9355bba4d14640"

    // NOTE . Error verificaion is skipped here

    // Privcate key was geerated with openssl tool with the command
    // openssl ecparam -name prime256v1 -genkey -noout -out prime256v1-key.pem
    prikeybytes, _ := ioutil.ReadFile("prime256v1-key.pem")

    p, _ := pem.Decode(prikeybytes)

    prikey, _ := x509.ParseECPrivateKey(p.Bytes)

    signatureBytes, _ := hex.DecodeString(signature)

    // make MD5 hash
    h := md5.New()
    io.WriteString(h, stringtosign)
    data := h.Sum(nil)

    // build key and verify data
    r := big.Int{}
    s := big.Int{}
    // make signature numbers
    sigLen := len(signatureBytes)
    r.SetBytes(signatureBytes[:(sigLen / 2)])
    s.SetBytes(signatureBytes[(sigLen / 2):])

    curve := elliptic.P256()

    // make public key from private key
    x := big.Int{}
    y := big.Int{}
    x.SetBytes(prikey.PublicKey.X.Bytes())
    y.SetBytes(prikey.PublicKey.Y.Bytes())
    rawPubKey := ecdsa.PublicKey{Curve: curve, X: &x, Y: &y}

    v := ecdsa.Verify(&rawPubKey, data, &r, &s)

    if v {
        fmt.Println("Success verify!")
        return
    }

    fmt.Println(fmt.Sprintf("Signatire doed not match"))

}

我做错了什么？谁能给我展示一个工作示例，其中Golang验证用PHP创建的签名吗？

我尝试在openssl_sign中使用不同版本，而不是OPENSSL_ALGO_SHA256。尝试过OPENSSL_ALGO_SHA1，OPENSSL_ALGO_SHA512

Answer 1

您的代码的问题似乎是，您在使用 PHP 签名之前使用 MD5 对字符串进行散列OPENSSL_ALGO_SHA256，这会再次对您签名的内容（MD5 散列）进行散列，而在您的 Go 程序中，您只有这 2 个散列中的第一个。为了解决这个问题，我将删除MD5PHP 代码中的步骤，并将h := md5.New()代码中的行替换为签名算法使用的哈希值（h := sha256.New()在您的示例中）。

为了详细说明这些签名函数的作用，我首先将签名和验证分为以下步骤：

• 签约：
  1. 对消息进行哈希处理
  2. 使用私钥加密消息的哈希值（此加密的哈希值就是签名）
• 验证：
  1. 对消息进行哈希处理
  2. 使用公钥解密签名（这会产生签名时加密的哈希值）。
  3. 比较计算出的哈希值和解密的哈希值。如果它们匹配，则签名是正确的。

现在，PHP 代码中的调用openssl_sign执行了所有签名步骤，而ecdsa.VerifyGo 中的调用仅执行验证过程的第二步和第三步。这就是为什么它采用哈希作为第二个参数。因此，要验证签名，您必须自己实现第一个验证步骤，即生成哈希。

您在签名和验证时必须使用相同的哈希算法，因此您必须在 Go 代码中使用 SHA256，而不是 MD5（当您使用 签名时OPENSSL_ALGO_SHA256），否则哈希值（通常）将不匹配。

另外，我建议不要使用 MD5 进行签名，因为它不再被认为具有抗冲突性（哈希冲突是指，当您有 2 个不同的字符串/文件/...具有相同的哈希值时）。有关更多详细信息，您可以查看有关 MD5 的维基百科文章，特别是“冲突漏洞”部分。这是一个问题，因为具有相同 MD5 哈希值的 2 条消息也将具有相同的签名，攻击者可以使用为其中一个字符串生成的签名来欺骗您认为另一个字符串已签名（因此信任它）。

另外，ecdsa.PrivateKey可以给你相应的公钥，你可以ecdsa.Verify这样调用：

ecdsa.Verify(&prikey.PublicKey, data, &r, &s)

这省去了将私钥中的所有数据复制到新对象的麻烦。