java - 为什么我使用 OpenSSL 和 Java 生成的 RSA-SHA256 签名不同？

Question

我想在 Java 中生成一个 RSA-SHA256 签名，但我无法让它在控制台上生成与 OpenSSL 相同的签名。

这就是我对 OpenSSL 所做的(在 this tutorial 之后):

生成 key 对:

openssl genrsa -out private.pem 1024

提取公钥:

openssl rsa -in private.pem -out public.pem -outform PEM -pubout

创建数据哈希:

echo 'data to sign' > data.txt
openssl dgst -sha256 < data.txt > hash

生成的哈希文件以我手动删除的 (stdin)= 开头(先忘了提，谢谢 mata)。

签名哈希:

openssl rsautl -sign -inkey private.pem -keyform PEM -in hash  > signature

为了在 Java 中重现结果，我首先将私钥从 PEM 转换为 DER:

openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -outform DER -in private.pem -nocrypt > private.der

现在我编写了这个 Java 类来生成相同的签名:

public class RSATest {

    public static void main(String[] args) throws IOException,
            NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException,
            InvalidKeyException, SignatureException {

        byte[] encodedPrivateKey = readFile("private.der");
        byte[] content = readFile("data.txt");

        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(encodedPrivateKey);
        RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyFactory
                .generatePrivate(keySpec);

        Signature signature = Signature.getInstance("SHA256withRSA");
        signature.initSign(privateKey);
        signature.update(content);
        byte[] signatureBytes = signature.sign();

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("signature-java");
        fos.write(signatureBytes);
        fos.close();
    }

    private static byte[] readFile(String filename) throws IOException {
        File file = new File(filename);
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(
                file));
        byte[] bytes = new byte[(int) file.length()];
        bis.read(bytes);
        bis.close();
        return bytes;
    }

}

不幸的是结果不一样，所以我想我一定做错了什么，但我不知道是什么。有人可以帮我找出错误吗？

Answer 1

openssl dgst -sha256 < data.txt

产生类似的东西:

(stdin)= b39eaeb437e33087132f01c2abc60c6a16904ee3771cd7b0d622d01061b40729

notice the (stdin)='? you don't want that to be part of your hash, if you need to create a digest, use the -binary option.

try using this to sign your data:

openssl sha -sha256 -sign private.pem < data.txt

这可以满足您的一切需求。

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编辑 - 更多解释:

让我们创建一个摘要并显示它

$ openssl dgst -sha256 -binary < data.txt > digest
$ hd digest
00000000  26 3b 0a a1 2e b9 32 db  b8 dc d3 6f 37 94 0b 05  |&;....2....o7...|
00000010  71 9c ba 79 46 34 28 9f  5c 5b 98 9a 64 61 c9 ec  |q..yF4(.\[..da..|

现在我们获取这个摘要并使用 rsautl 进行 int 签名:

$ openssl rsautl -sign -inkey private.pem < digest > sign1
$ hd sign1
00000000  1b 7a cf a4 8d 41 8e 04  ed 3a bb ba 86 f1 f8 e0  |.z...A...:......|
00000010  df f7 47 3e d7 a7 f4 90  7a 05 f8 7f 45 e5 29 e7  |..G>....z...E.).|
00000020  9f f4 2c 91 97 2f e7 26  69 9f 6a 07 a3 48 1b 85  |..,../.&i.j..H..|
00000030  2e f8 ee 44 4d 25 9f ae  05 95 81 c9 e3 07 68 ad  |...DM%........h.|

现在让我们直接使用 dgst 对同一个文件进行签名:

$ openssl dgst -sha256 -sign private.pem < data.txt > sign2
$ hd sign2
00000000  15 c2 94 87 eb e6 cb 45  c8 63 0c 97 60 d3 07 f3  |.......E.c..`...|
00000010  dc 65 32 ad 44 1c c2 2a  7f a3 e1 fc dd 84 27 8c  |.e2.D..*......'.|
00000020  77 a6 97 2b 33 6b c6 d7  7d e1 1d 39 5c 48 b6 48  |w..+3k..}..9\H.H|
00000030  cb 18 be bf 6a 66 90 d3  88 89 52 6c dd d1 b9 99  |....jf....Rl....|

那么这里有什么不同呢？为了看到这一点，我们可以验证签名并显示原始输出。两个文件都包含摘要，但元数据和填充不同:

$ openssl rsautl -raw -verify -inkey private.pem < sign1 | hd
00000000  00 01 ff ff ff ff ff ff  ff ff ff ff ff ff ff ff  |................|
00000010  ff ff ff ff ff ff ff ff  ff ff ff ff ff ff ff 00  |................|
00000020  26 3b 0a a1 2e b9 32 db  b8 dc d3 6f 37 94 0b 05  |&;....2....o7...|
00000030  71 9c ba 79 46 34 28 9f  5c 5b 98 9a 64 61 c9 ec  |q..yF4(.\[..da..|

$ openssl rsautl -raw -verify -inkey private.pem < sign2 | hd
00000000  00 01 ff ff ff ff ff ff  ff ff ff ff 00 30 31 30  |.............010|
00000010  0d 06 09 60 86 48 01 65  03 04 02 01 05 00 04 20  |...`.H.e....... |
00000020  26 3b 0a a1 2e b9 32 db  b8 dc d3 6f 37 94 0b 05  |&;....2....o7...|
00000030  71 9c ba 79 46 34 28 9f  5c 5b 98 9a 64 61 c9 ec  |q..yF4(.\[..da..|

为了更清楚地看到这一点，我们可以尝试使用 -asn1parse 标志，这对于第一个签名不起作用，但对于第二个签名，它显示了正确的签名结构:

$ openssl rsautl -verify -inkey private.pem -asn1parse < sign1
Error in encoding
139931349546656:error:0D07209B:asn1 encoding routines:ASN1_get_object:too long:asn1_lib.c:142:

$ openssl rsautl -verify -inkey private.pem -asn1parse < sign2
    0:d=0  hl=2 l=  49 cons: SEQUENCE          
    2:d=1  hl=2 l=  13 cons:  SEQUENCE          
    4:d=2  hl=2 l=   9 prim:   OBJECT            :sha256
   15:d=2  hl=2 l=   0 prim:   NULL              
   17:d=1  hl=2 l=  32 prim:  OCTET STRING      
      0000 - 26 3b 0a a1 2e b9 32 db-b8 dc d3 6f 37 94 0b 05   &;....2....o7...
      0010 - 71 9c ba 79 46 34 28 9f-5c 5b 98 9a 64 61 c9 ec   q..yF4(.\[..da..