無法使用 JS 驗證 Go 產生的 ECDSA 簽名-Golang-PHP中文網

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無法使用 JS 驗證 Go 產生的 ECDSA 簽名

王林

Feb 10, 2024 pm 08:03 PM

go語言區塊鏈行動應用程式

无法使用 JS 验证 Go 生成的 ECDSA 签名

php小編小新在使用Go語言產生ECDSA簽章時遇到了一個問題，即無法使用JS進行驗證。這個問題的解決方法是在Go程式碼中添加一些附加的字段，以確保簽名的正確性。透過對Go程式碼進行一些修改，我們可以解決這個問題，並使得JS能夠正確驗證Go產生的ECDSA簽章。這篇文章將為您詳細介紹具體的解決方法和步驟。

問題內容

我遇到了一個小問題，（我的假設是有一件小事情阻礙了我，但我不知道是什麼），如標題中所述。

我將首先概述我正在做的事情，然後提供我所擁有的一切。

專案概述

我在行動應用程式中使用 SHA-256 對檔案進行雜湊處理，並使用 ECDSA P-256 金鑰在後端對雜湊進行簽署。然後這種情況就一直持續下去。如果用戶需要，他可以透過再次散列文件並查找散列並獲取散列、一些元資料和簽名來驗證文件的完整性。

為了驗證資料已提交給我的應用程式而不是第三方（雜湊值保留在區塊鏈中，但這對於此問題並不重要），應用程式將嘗試使用公鑰驗證簽章。這工作很好。

現在我也想將此選項新增到我的網站，但問題是。如果我使用 jsrsasign 或 webcrypto api，我的簽章無效。

資料

簽名示例：3045022100f28c29042a6d766810e21f2c0a1839f93140989299cae1d37b49a454373659c802203d0967be0696686414fe2efed3a71bc1639d066 ee127cfb7c0ad369521459d00
公鑰：

-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEq6iOuQeIhlhywCjo5yoABGODOJRZ
c6/L8XzUYEsocCbc/JHiByGjuB3G9cSU2vUi1HUy5LsCtX2wlHSEObGVBw==
-----END PUBLIC KEY-----

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雜湊值：bb5dbfcb5206282627254ab23397cda842b082696466f2563503f79a5dccf942

腳本

JS程式碼

<code>const validHash = document.getElementById("valid-hash");
const locationEmbedded = document.getElementById("location-embedded")
const signatureValid = document.getElementById("valid-sig")
const fileSelector = document.getElementById('file-upload');
const mcaptchaToken = document.getElementById("mcaptcha__token")
const submission = document.getElementById("submission")
let publicKey;

fileSelector.addEventListener("change", (event) => {
    document.getElementsByClassName("file-upload-label")[0].innerHTML = event.target.files[0].name
})
submission.addEventListener('click', async (event) => {
    let token = mcaptchaToken.value
    if (token == null || token == "") {
        alert("Please activate the Captcha!")
        return
    }
    const fileList = fileSelector.files;
    if (fileList[0]) {
        const file = fileList[0]
        const fileSize = file.size;
        let fileData = await readBinaryFile(file)
        let byteArray = new Uint8Array(fileData);
        const bytes = await hashFile(byteArray)
        try {
            let resp = await callApi(toHex(bytes), token)
            validHash.innerHTML = "\u2713"

            const mediainfo = await MediaInfo({ format: 'object' }, async (mediaInfo) => { // Taken from docs
                mediaInfo.analyzeData(() => file.size, (chunkSize, offset) => {
                    return new Promise((resolve, reject) => {
                        const reader = new FileReader()
                        reader.onload = (event) => {
                            if (event.target.error) {
                                reject(event.target.error)
                            }
                            resolve(new Uint8Array(event.target.result))
                        }
                        reader.readAsArrayBuffer(file.slice(offset, offset + chunkSize))
                    })
                })
                try {
                    let tags = mediaInfo.media.track[0].extra
                    latitude = tags.LATITUDE
                    longitude = tags.LONGITUDE
                    if (latitude && longitude) {
                        locationEmbedded.innerHTML = "\u2713"
                    } else {
                        locationEmbedded.innerHTML = "\u2717"
                    }
                } catch (e) {
                    locationEmbedded.innerHTML = "\u2717"
                }
               
            })
            if (publicKey == undefined) {
                let req = await fetch("/publickey")
                if (req.ok) {
                    publicKey = await req.text()
                } else {
                    throw "Could not get public key"
                }
            }

            let signature = resp.data.comment
            if (signature == null || signature == "") {
                throw "No signature found"
            }
            //const timeStamps = resp.data.timestamps
            const hashString = resp.data.hash_string
            console.log(hashString)
            if (hashString !== toHex(bytes)) {
                validHash.innerHTML = "\u2717"
            } else {
                validHash.innerHTML = "\u2713"
            }
            const result = await validateSignature(publicKey, signature, hashString)
            console.log("Valid signature: " + result)
            if (result) {
                signatureValid.innerHTML = "\u2713"
            } else {
                signatureValid.innerHTML = "\u2717"
            }
            mcaptchaToken.value = ""
        } catch (e) {
            alert("Error: " + e)
            window.location.reload()
        }

    } else {
        alert("No file selected");
    }
});


function toHex(buffer) {
    return Array.prototype.map.call(buffer, x => ('00' + x.toString(16)).slice(-2)).join('');
}

async function callApi(hash, token) {
    const url = "/verify";
    let resp = await fetch(url, {
        headers: { "X-MCAPTCHA-TOKEN": token },
        method: "POST",
        body: JSON.stringify({ hash: hash })
    })
    if (resp.ok) {
        return await resp.json();
    } else {
        if (resp.status == 401) {
            throw resp.status
        } else {
            console.log(resp)
            throw "Your hash is either invalid or has not been submitted via the Decentproof App!"
        }
    }
}

async function hashFile(byteArray) {
    let hashBytes = await window.crypto.subtle.digest('SHA-256', byteArray);
    return new Uint8Array(hashBytes)
}

async function validateSignature(key, signature,hashData) {
    const importedKey = importPublicKey(key)
    const sig = new KJUR.crypto.Signature({"alg": "SHA256withECDSA"});
    sig.init(importedKey)
    sig.updateHex(hashData);
    return sig.verify(signature)
}

function readBinaryFile(file) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        var fr = new FileReader();
        fr.onload = () => {
            resolve(fr.result)
        };
        fr.readAsArrayBuffer(file);
    });
}

function importPublicKey(pem) {
    console.log(pem)
    return KEYUTIL.getKey(pem); 
  }

  function hexToBytes(hex) {
    for (var bytes = [], c = 0; c < hex.length; c += 2)
    bytes.push(parseInt(hex.substr(c, 2), 16));
    return new Uint8Array(bytes);
}
</code>

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應用驗證碼（Flutter Dart）

<code>import 'dart:convert';
import 'package:convert/convert.dart';
import 'dart:typed_data';
import 'package:basic_utils/basic_utils.dart';
import 'package:decentproof/features/verification/interfaces/ISignatureVerifcationService.dart';
import 'package:pointycastle/asn1/asn1_parser.dart';
import 'package:pointycastle/asn1/primitives/asn1_integer.dart';
import 'package:pointycastle/signers/ecdsa_signer.dart';

class SignatureVerificationService implements ISignatureVerificationService {
  late final ECPublicKey pubKey;
  SignatureVerificationService() {
    pubKey = loadAndPrepPubKey();
  }

  final String pemPubKey = """
-----BEGIN EC PUBLIC KEY-----
MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEq6iOuQeIhlhywCjo5yoABGODOJRZ
c6/L8XzUYEsocCbc/JHiByGjuB3G9cSU2vUi1HUy5LsCtX2wlHSEObGVBw==
-----END EC PUBLIC KEY-----
""";

  ECSignature loadAndConvertSignature(String sig) {
    //Based on: https://github.com/bcgit/pc-dart/issues/159#issuecomment-1105689978
    Uint8List bytes = Uint8List.fromList(hex.decode(sig));
    ASN1Parser p = ASN1Parser(bytes);
    //Needs to be dynamic or otherwise throws odd errors
    final seq = p.nextObject() as dynamic;
    ASN1Integer ar = seq.elements?[0] as ASN1Integer;
    ASN1Integer as = seq.elements?[1] as ASN1Integer;
    BigInt r = ar.integer!;
    BigInt s = as.integer!;
    return ECSignature(r, s);
  }

  ECPublicKey loadAndPrepPubKey() {
    return CryptoUtils.ecPublicKeyFromPem(pemPubKey);
  }

  @override
  bool verify(String hash, String sig) {
    ECSignature convertedSig = loadAndConvertSignature(sig);
    final ECDSASigner signer = ECDSASigner();
    signer.init(false, PublicKeyParameter<ECPublicKey>(loadAndPrepPubKey()));
    Uint8List messageAsBytes = Uint8List.fromList(utf8.encode(hash));
    return signer.verifySignature(messageAsBytes, convertedSig);
  }
}
</code>

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金鑰產生腳本（Go）

<code>package main

import (
    "crypto/ecdsa"
    "crypto/elliptic"
    "crypto/rand"
    "crypto/x509"
    "encoding/pem"
    "flag"
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    var outPutDir string
    var outPutFileName string
    flag.StringVar(&outPutDir, "out", "./", "Output directory")
    flag.StringVar(&outPutFileName, "name", "key", "Output file name e.g key, my_project_key etc. Adding .pem is not needed")
    flag.Parse()
    key, err := generateKeys()
    if err != nil {
        fmt.Printf("Something went wrong %d", err)
        return
    }
    err = saveKeys(key, outPutDir, outPutFileName)
    if err != nil {
        fmt.Printf("Something went wrong %d", err)
        return
    }
    fmt.Printf("Keys generated and saved to %s%s.pem and %spub_%s.pem", outPutDir, outPutFileName, outPutDir, outPutFileName)

}

func generateKeys() (*ecdsa.PrivateKey, error) {
    return ecdsa.GenerateKey(elliptic.P256(), rand.Reader)
}
func saveKeys(key *ecdsa.PrivateKey, outPutDir string, outPutFileName string) error {
    bytes, err := x509.MarshalECPrivateKey(key)
    if err != nil {
        return err
    }
    privBloc := pem.Block{Type: "EC PRIVATE KEY", Bytes: bytes}
    privKeyFile, err := os.Create(outPutDir + outPutFileName + ".pem")
    if err != nil {
        return err
    }
    defer privKeyFile.Close()
    err = pem.Encode(privKeyFile, &privBloc)
    if err != nil {
        return err
    }

    bytes, err = x509.MarshalPKIXPublicKey(&key.PublicKey)
    pubBloc := pem.Block{Type: "EC Public KEY", Bytes: bytes}
    pubKeyFile, err := os.Create(outPutDir + "pub_" + outPutFileName + ".pem")
    if err != nil {
        return err
    }
    defer pubKeyFile.Close()
    err = pem.Encode(pubKeyFile, &pubBloc)
    if err != nil {
        return err
    }

    return nil
}
</code>

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連結到簽章包裝器腳本：連結

我的嘗試

我已經使用兩個新的密鑰對（和您的庫）進行了測試，以簽署一些示例數據，以查看密鑰中的內容是否錯誤，事實並非如此
我已經使用您的庫和我的私鑰測試了簽名數據，並使用我的公鑰對其進行了驗證，以查看我的私鑰是否已損壞，事實並非如此
我已經嘗試了網路加密 API 的全部操作，但沒有成功
我嘗試載入ECDSA 公鑰並使用new KJUR.crypto.ECDSA({"curve":"secp256r1"}).verifyHex(hash,signature,pubKeyHex) 與上述數據，它沒有不起作用（僅在瀏覽器控制台中測試）
我使用了 Firefox 和 Safari 來查看是否有任何差異，但沒有改變任何內容
我嘗試透過 sig.updateString(hashData) 將雜湊值作為字串傳遞，但沒有成功
還有其他一些較小的變化
比較網站和應用程式網站上的雜湊、r & s 簽名，一切都符合預期。
我已經從前端到後端追蹤了整個過程，沒有資料發生變化

我的最後一次嘗試是第四次嘗試，因為至少從我的理解來看，如果您使用常規方式（我在上面的腳本中所做的），您的資料會被散列，就我而言，這是相反的富有成效，因為我已經得到了哈希值，所以如果它被哈希兩次，當然，它不會匹配。但是由於我不明白的原因，我仍然得到 false 作為回傳值。

最後一個想法，如果使用 P-256 簽名，問題是否可能是 go ecdsa 庫將訊息截斷為 32 個位元組？也許在 JS 中則不然？

解決方法

JavaScript 程式碼中的驗證與 Dart 程式碼不相容，原因有兩個：

首先，JavaScript代码使用KJUR.crypto.Signature ()，它隐式对数据进行哈希处理。由于数据已经被散列，这会导致双重散列。在 Dart 方面，不会发生隐式哈希（因为 ECDSASigner())。
为了避免 JavaScript 端的隐式哈希并与 Dart 代码兼容，KJUR.crypto.ECDSA() 可以用来代替 KJUR.crypto.Signature()。
其次，JavaScript 代码中的 updateHex() 对十六进制编码的哈希值执行十六进制解码，而在 Dart 代码中，十六进制编码的哈希值是 UTF-8 编码的。
为了与 Dart 代码兼容，十六进制编码的哈希值在 JavaScript 代码中也必须采用 UTF-8 编码。

以下 JavaScript 代码解决了这两个问题：

(async () => {

var spki = `-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEq6iOuQeIhlhywCjo5yoABGODOJRZ
c6/L8XzUYEsocCbc/JHiByGjuB3G9cSU2vUi1HUy5LsCtX2wlHSEObGVBw==
-----END PUBLIC KEY-----`; 
var pubkey = KEYUTIL.getKey(spki).getPublicKeyXYHex()
var pubkeyHex = '04' + pubkey.x + pubkey.y

var msgHashHex = ArrayBuffertohex(new TextEncoder().encode("bb5dbfcb5206282627254ab23397cda842b082696466f2563503f79a5dccf942").buffer)
// var msgHashHex = ArrayBuffertohex(new TextEncoder().encode("bb5dbfcb5206282627254ab23397cda8").buffer); // works also since only the first 32 bytes are considered for P-256

var sigHex = "3045022100f28c29042a6d766810e21f2c0a1839f93140989299cae1d37b49a454373659c802203d0967be0696686414fe2efed3a71bc1639d066ee127cfb7c0ad369521459d00"

var ec = new KJUR.crypto.ECDSA({'curve': 'secp256r1'})
var verified = ec.verifyHex(msgHashHex, sigHex, pubkeyHex)
console.log("Verification:", verified)
 
})();

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<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jsrsasign/10.4.0/jsrsasign-all-min.js"></script>

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