Java Bouncy Castle：无效点编码 0x45

Question

java我正在使用bouncy castle库加载公钥，但总是出现错误Invalid point encoding 0x45。

公钥是使用 C# CNG API 在客户端生成的。

Java方法1：

public PublicKey loadPublicKey(String encodedPublicKey)
            throws NoSuchProviderException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {
        
        byte[] keybytes = java.util.Base64.getDecoder().decode(encodedPublicKey);
        
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
        
        ECNamedCurveParameterSpec params = ECNamedCurveTable.getParameterSpec("P-256");
        
        ECPublicKeySpec keySpec = new ECPublicKeySpec(params.getCurve().decodePoint(keybytes), params);
        
        return new BCECPublicKey("ECDH", keySpec, BouncyCastleProvider.CONFIGURATION);

    }

方法二

public PublicKey loadPublicKey(String pKey) throws Exception {
        byte[] keybytes = java.util.Base64.getDecoder().decode(pKey);
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
        ECParameterSpec params = ECNamedCurveTable.getParameterSpec("P-256");
        ECPublicKeySpec pubKey = new ECPublicKeySpec(params.getCurve().decodePoint(keybytes), params);
        KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance("ECDH", "BC");
        return kf.generatePublic(pubKey);
    }

例外

java.lang.IllegalArgumentException: Invalid point encoding 0x45
    at org.bouncycastle.math.ec.ECCurve.decodePoint(ECCurve.java:443)

下面的方法创建公钥

public static (byte[] publicKey, byte[] privateKey) CreateKeyPair()
        {
            using (ECDiffieHellmanCng cng = new ECDiffieHellmanCng(
                // need to do this to be able to export private key
                CngKey.Create(
                    CngAlgorithm.ECDiffieHellmanP256,
                    null,
                    new CngKeyCreationParameters
                    { ExportPolicy = CngExportPolicies.AllowPlaintextExport })))
            {
                cng.KeyDerivationFunction = ECDiffieHellmanKeyDerivationFunction.Hash;
                cng.HashAlgorithm = CngAlgorithm.Sha256;
                // export both private and public keys and return
                var pr = cng.Key.Export(CngKeyBlobFormat.EccPrivateBlob);
                var pub = cng.PublicKey.ToByteArray();
                return (pub, pr);
            }
        }

生成公钥RUNLMSAAAAHddHI6TOEDG/Ka7naBbLQH0u/DSFfbKJI2w0WSoxrmFkwKm1tktz4wD0rqnwkZp8FwdHJ+8OVrTcpDMmxrwvS6

我在 java 收到的密钥是72 bytes. 但我认为关键是bouncy castle java支持64 bytes。

我也在研究这个但没有得到任何帮助

Answer 1

C# 代码将公钥导出为 Base64 编码，其格式在问题中给出的链接EccPublicBlob中进行了描述： 前 4 个字节 0x45434B31 以小端序表示曲线 P-256 的公共 ECDH 密钥，以下 4 个字节以小端序排列endian order 密钥长度以字节为单位（0x20000000 = 32），其余的是 EC 点的 x 和 y 坐标，即公钥，每个 32 字节。 令人惊讶的是，在您发布的密钥中，第二个 4 字节是 0x20000001，但 x 和 y 坐标各为 32 字节。这里可能存在复制/粘贴错误。无论如何，使用发布的 C# 代码，我无法重现第二个 4 字节中具有 0x20000000 以外的值的密钥。

Java/BC 不直接支持导入EccPublicBlob（这是 MS 专有的），但它支持导入未压缩的公钥。当 x 和 y 坐标连接并使用 0x04 作为前缀时会产生此结果。然后可以使用 Java/BC 进行导入，如下所示：

import java.security.KeyFactory;
import java.security.PublicKey;
import java.security.interfaces.ECPublicKey;
import java.security.spec.ECPoint;
import java.security.spec.ECPublicKeySpec;
import org.bouncycastle.jce.ECNamedCurveTable;
import org.bouncycastle.jce.ECPointUtil;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.jce.spec.ECNamedCurveParameterSpec;
import org.bouncycastle.jce.spec.ECNamedCurveSpec;
...
public static PublicKey getPubKeyFromCurve(byte[] uncompRawPubKey, String curveName) throws Exception {
      ECNamedCurveParameterSpec spec = ECNamedCurveTable.getParameterSpec(curveName);
      ECNamedCurveSpec params = new ECNamedCurveSpec(spec.getName(), spec.getCurve(), spec.getG(), spec.getN());
      ECPoint point = ECPointUtil.decodePoint(params.getCurve(), uncompRawPubKey);
      ECPublicKeySpec pubKeySpec = new ECPublicKeySpec(point, params);
      KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance("ECDH", new BouncyCastleProvider());
      ECPublicKey pubKey = (ECPublicKey) kf.generatePublic(pubKeySpec);
      return pubKey;
}

测试（假设EccPublicBlob是像发布的那样采用 Base64 编码）：

import java.util.Base64;
...
String publicKeyBlob = "RUNLMSAAAAAFzw4IGY4N8PKVt0MGF38SAKU5ixJhptVUdrWzuPhFDOcj/2k4SlGRN1RpRMbar9Iu7Uvcx7Vtm8Wa0HSzWJdE";
byte[] rawPublic = new byte[65];
rawPublic[0] = 0x04;
System.arraycopy(Base64.getDecoder().decode(publicKeyBlob), 8, rawPublic, 1, 64);
PublicKey pub = getPubKeyFromCurve(rawPublic, "P-256");
System.out.println(Base64.getEncoder().encodeToString(pub.getEncoded())); // MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEBc8OCBmODfDylbdDBhd/EgClOYsSYabVVHa1s7j4RQznI/9pOEpRkTdUaUTG2q/SLu1L3Me1bZvFmtB0s1iXRA==

该测试导入EccPublicBlob并将其导出为 X.509/SPKI 格式的 Base64 编码 DER 密钥。这可以使用 ASN.1 解析器读取，例如https://lapo.it/asn1js/，从而进行验证。

请注意，C# 还支持其他格式的导出。但是，这取决于版本。例如，从 .NET Core 3.0 开始，有一种ExportSubjectPublicKeyInfo()以 X.509/SPKI 格式导出 DER 编码的公钥的方法。这种格式和编码可以直接导入到 Java 中X509EncodedKeySpec（即使没有 BouncyCastle）。
在其他版本的 C# 中，可以使用 BouncyCastle for C# 进行导出，它也支持 X.509/SPKI 格式。
由于您没有发布您的 .NET 版本，因此不清楚您有哪些具体的替代方案。

请记住，还可以通过以下方式更简单地创建 P-256 的 ECDH 密钥：

ECDiffieHellmanCng cng = new ECDiffieHellmanCng(ECCurve.NamedCurves.nistP256)

或跨平台

ECDiffieHellman ecdh = ECDiffieHellman.Create(ECCurve.NamedCurves.nistP256)