Ed25519 の Golang と Bittorrent の秘密鍵形式の不一致を調整するにはどうすればよいですか?

ed25519.公開結果の不一致

この問題は、ed25519 秘密鍵の形式が異なるために発生します。キーは 32 バイトのシードとして開始され、SHA512 を使用してハッシュされて 64 バイトが作成されます (このプロセス中に特定のビットが反転されます)。

Golang 秘密鍵形式

Golang 秘密鍵形式は、32 バイトの公開鍵と連結された 32 バイトのシードで構成されます。

Bittorrent 秘密鍵形式

Bittorrent 秘密鍵は 64-ハッシュのバイト出力、またはハッシュ結果と同じ方法で使用される可能性のある 64 のランダム バイト。

Bittorrent キーを Golang 形式に変換

残念ながら、Bittorrent キーを Golang 形式に変換することは現実的ではありません。ハッシュ プロセスは元に戻せないため、Golang API が受け入れる形式です。

テスト ベクター用のカスタム Golang 実装

この問題に対処するには、Golang ライブラリの修正バージョンが必要です。内部パッケージ golang.org/x/crypto/ed25519/internal/edwards25519 に基づいて作成できます:

秘密鍵から公開鍵を生成する関数

<code class="go">func getPublicKey(privateKey []byte) []byte {
    var A edwards25519.ExtendedGroupElement
    var hBytes [32]byte
    copy(hBytes[:], privateKey)
    edwards25519.GeScalarMultBase(&A, &hBytes)
    var publicKeyBytes [32]byte
    A.ToBytes(&publicKeyBytes)

    return publicKeyBytes[:]
}</code>

署名生成関数

<code class="go">func sign(privateKey, publicKey, message []byte) []byte {

    var privateKeyA [32]byte
    copy(privateKeyA[:], privateKey) // we need this in an array later
    var messageDigest, hramDigest [64]byte

    h := sha512.New()
    h.Write(privateKey[32:])
    h.Write(message)
    h.Sum(messageDigest[:0])

    var messageDigestReduced [32]byte
    edwards25519.ScReduce(&messageDigestReduced, &messageDigest)
    var R edwards25519.ExtendedGroupElement
    edwards25519.GeScalarMultBase(&R, &messageDigestReduced)

    var encodedR [32]byte
    R.ToBytes(&encodedR)

    h.Reset()
    h.Write(encodedR[:])
    h.Write(publicKey)
    h.Write(message)
    h.Sum(hramDigest[:0])
    var hramDigestReduced [32]byte
    edwards25519.ScReduce(&hramDigestReduced, &hramDigest)

    var s [32]byte
    edwards25519.ScMulAdd(&s, &hramDigestReduced, &privateKeyA, &messageDigestReduced)

    signature := make([]byte, 64)
    copy(signature[:], encodedR[:])
    copy(signature[32:], s[:])

    return signature
}</code>

使用例

<code class="go">const privateKeyHex = "e06d3183d14159228433ed599221b80bd0a5ce8352e4bdf0262f76786ef1c74db7e7a9fea2c0eb269d61e3b38e450a22e754941ac78479d6c54e1faf6037881d"

const expectedPublicKey = "77ff84905a91936367c01360803104f92432fcd904a43511876df5cdf3e7e548"
const expectedSig = "6834284b6b24c3204eb2fea824d82f88883a3d95e8b4a21b8c0ded553d17d17ddf9a8a7104b1258f30bed3787e6cb896fca78c58f8e03b5f18f14951a87d9a08"

privateKey, _ := hex.DecodeString(privateKeyHex)
publicKey := getPublicKey(privateKey)

keyMatches := expectedPublicKey == hex.EncodeToString(publicKey)
sigMatches := expectedSig == hex.EncodeToString(sign(privateKey, publicKey, []byte("4:salt6:foobar3:seqi1e1:v12:Hello World!")))</code>

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