如何将 Metamask 连接到 Web3J (java)

Question

我正在尝试将我的 Metamask 钱包连接到我的 Java Spring-Boot 后端。我试图遵循这里的例子。我能够自动生成随机数并毫无问题地接收钱包 ID。我正在尝试验证服务器上钱包中的签名随机数，以确保发件人确实是他们所说的人。但是，我无法在 Web3J 上找到任何文档来执行此操作。

web3j 不适合用于此目的吗？该示例展示了如何基于 javascript 在 NodeJS 上进行验证，但我没有找到任何关于如何在 Java 上执行此操作的示例。

我的理解是，公钥是钱包 ID 本身，而消息是由钱包私钥签名的随机数，由于明显的原因，该私钥不被共享。据此，我需要使用公钥“解密”消息，并查看解密的消息是否与后端发送到 Metamask 进行签名的随机数相同。它是否正确？

这是我创建随机数并将其发送到 UI 的代码：

public User findUserByPublicAddress(String publicWalletId) {
    User u = userRepository.findByPublicWalletId(publicWalletId);
    if(u == null) {
        u = new User("", "", "", null, publicWalletId, "");
        String nonce = StringUtil.generateRandomAlphaNumericString();
        u.setNonce(nonce);
        userRepository.saveAndFlush(u);
    }
    return u;
}

在这里，我查看用户是否已经在我的系统中，如果不是，那么我只需创建一个临时用户，并生成一个随机数并将其保存在数据库中。该随机数被发送到 UI 以供 Metamask 进行签名。但是，我不确定如何进行验证部分。

Answer 1

我终于弄清楚了这一点。我最初的理解是错误的。我不应该尝试解密消息来检索随机数。相反，我需要使用随机数来查看是否可以检索用于签署消息的私钥的公钥，并查看检索到的公钥是否与钱包 ID 匹配。

算法：

1. 接收客户端发送的签名消息和钱包ID
2. 检索发送给具有相同钱包ID的客户端的nonce
3. 生成随机数的哈希值
4. 从消息中生成签名数据。这基本上检索了 V、R 和 S 和。R 和 S 是 ECDSA 签名的输出，V 是恢复 ID。
5. 使用 ECDSA 签名和随机数哈希，生成用于对消息进行签名的可能的公钥。最多可以为该消息生成 4 个可能的公钥。
6. 检查生成的密钥是否与客户端发送的公共钱包 ID 匹配。如果匹配，那么我们就得到了正匹配。生成 JWT 并响应客户端。如果没有，我们就知道该随机数并未由我们预期的 Metamask 钱包签名。

代码：

以下是 UI（JavaScript 和 HTML）的示例代码：

web3.eth.sign(
    web3.utils.sha3(nonce),
    window.userWalletAddress)
.then((message) => {
    console.log(message)
    data['message'] = message // BODY
    var xmlReq = new XMLHttpRequest();
    xmlReq.onreadystatechange = function() {
        if(this.readyState == 4 && this.status == 200) {
            response = this.responseText
            console.log(response)
        }
    };
    xmlReq.open("POST", "/api/users/login", true)
    xmlReq.setRequestHeader('Content-Type', 'application/json')
    xmlReq.send(JSON.stringify(data))
})

web3.eth.sign() 获取要签名的消息并获取正在签名的钱包 ID。然后将其发送到后端。在后台：

public User signin(UserLoginDTO loginDetails, HttpServletResponse response) {
    try {
        // Get the wallet ID and signed message from the body stored in the DTO
        String publicWalletId = loginDetails.getPublicWalletId();
        String message = loginDetails.getMessage();

        // Find the nonce from the DB that was used to sign this message
        User user = userRepository.findByPublicWalletId(publicWalletId);
        String nonce = user.getNonce();

        // Generate the HASH of the Nonce
        byte[] nonceHash = Hash.sha3(nonce.getBytes()) // org.web3j.crypto.Hash

        // Generate the Signature Data
        byte[] signatureBytes = Numeric.hexStringToByteArray(message); // org.web3j.utils.Numeric
        
        byte v = (byte) ((signatureBytes[64] < 27) ? (signatureBytes[64] + 27) : signatureBytes[64]);
        byte[] r = Arrays.copyOfRange(signatureBytes, 0, 32);
        byte[] s = Arrays.copyOfRange(signatureBytes, 32, 64);
        
        SignatureData signatureData = new SignatureData(v, r, s); // org.web3j.crypto.Sign.SignatureData

        // Generate the 4 possible Public Keys
        List<String> recoveredKeys = new ArrayList<>();
        for(int i = 0; i < 4; i++) {
            BigInteger r = new BigInteger(1, signatureData.getR());
            BigInteger s = new BigInteger(1, signatureData.getS());
            ECDSASignature ecdsaSignature = new ECDSASignature(r, s);
            BigInteger recoveredKey = Sign.recoverFromSignature((byte)i, ecdsaSignature, nonceHash);
            if(recoveredKey != null) {
                recoveredKeys.add("0x" + Keys.getAddressFromKey(recoveredKey)); // org.web3j.crypto.Keys
            }
        }

        // Check if one of the generated Keys match the public wallet ID.
        for(String recoveredKey : recoveredKeys) {
            if(recoveredKey.equalsIgnoreCase(publicWalletId)) { 
                // Add Code here to create the JWT and add that to your HttpServletResponse. Not shown here.
                return user;
            }
        }
        throw new CustomException("Message Sign Invalid", HttpStatus.UNAUTHORIZED);
    }
    catch (Exception ex) {
         // Custom Error Handling.
    }
}