使用 PEM 文件中的 DSA 私钥获取字符串的 SHA1 符号

Question

我有一个 PEM 文件，其中包含我的 DSA 私钥，我需要使用此私钥签署一个字符串，以将其发送到我的合作伙伴 API。 （附代码）

出于某种原因，我总是从我的合作伙伴 API 收到签名无效。这意味着该标志的格式不正确。

我的合作伙伴让我在 c# 中使用 bouncycastle，但我找不到任何关于如何从外部 PEM 文件中使用 DSA 对字符串进行签名的示例。

我可以在这里找到任何例子吗？

谢谢。

我尝试使用我编写的方法对字符串进行签名：

 public string ComputeSignature(string method, string path,string client_id, string timestamp, string username)
        {


        var data = String.Concat(method, path, client_id, timestamp);
        if (!string.IsNullOrEmpty(username))
        {
            data = data + username;
        }


        string sig;
        var encoding = new ASCIIEncoding();
        byte[] dataInBytes = encoding.GetBytes(data);
        using (System.Security.Cryptography.HMAC Hmac = new HMACSHA1())
        {
            Hmac.Key = encoding.GetBytes(privateKeyClean);

            byte[] hash = Hmac.ComputeHash(dataInBytes, 0, dataInBytes.Length);
            sig = Convert.ToBase64String(hash, 0, hash.Length);
        }
        return sig;


    }

Answer 1

我使用 bouncycastle 解决了这个问题：

    private static string ComputeSignature()
    {
        AsymmetricCipherKeyPair asymmetricCipherKeyPair;
        using (TextReader textReader = new StreamReader("myprivatekey.pem"))
        {
            asymmetricCipherKeyPair = (AsymmetricCipherKeyPair)new PemReader(textReader).ReadObject();
        }
        DsaPrivateKeyParameters parameters = (DsaPrivateKeyParameters)asymmetricCipherKeyPair.Private;
        string text = TEXTTOENC;
        if (!string.IsNullOrEmpty(userName))
        {
            text += userName;
        }
        Console.Out.WriteLine("Data: {0}", text);
        byte[] bytes = Encoding.ASCII.GetBytes(text);
        DsaDigestSigner dsaDigestSigner = new DsaDigestSigner(new DsaSigner(), new Sha1Digest());
        dsaDigestSigner.Init(true, parameters);
        dsaDigestSigner.BlockUpdate(bytes, 0, bytes.Length);
        byte[] inArray = dsaDigestSigner.GenerateSignature();
        string text2 = Convert.ToBase64String(inArray);
        Console.WriteLine("Signature: {0}", text2);
        return text2;
    }

Answer 2

这里 DSA 签名失败的原因是您根本没有进行 DSA。您正在使用密钥文件的内容作为 HMAC 密钥来执行 HMAC-SHA-1。

1. 从文件中读取 DSA 关键参数。

.NET 没有对读取 PEM 密钥文件的内在支持。但是您的标题提到了 BouncyCastle，因此您可以将接受的对How to read a PEM RSA private key from .NET 的答案调整为 DSA（使用 PemReader）。

或者，您可以使用 OpenSSL 根据此密钥制作自签名证书，并将 cert+key 放入 PFX。 .NET 可以很好地加载 PFX。

1. 填充 DSA 对象。

如果你走 PFX 路线，cert.GetDSAPrivateKey() 会做正确的事 (.NET 4.6.2)。在 4.6.2 之前的版本上，您可以使用 cert.PrivateKey as DSA，它仅适用于与 FIPS 186-2 兼容的 DSA（DSA 已在 FIPS 186-3 中升级）。

如果您使用 BouncyCastle 读取 PEM 关键参数，则可以继续使用 BouncyCastle 或执行using (DSA dsa = DSA.Create()) { dsa.ImportParameters(parametersFromTheFile); /* other stuff here */ } 之类的操作。 （DSA.Create() 将在 .NET Framework 上提供限制为 FIPS-186-2 的对象，但它可以在 .NET Core 上执行 FIPS-186-3）。

1. 签署数据

FIPS-186-2 仅允许 SHA-1 作为哈希算法，FIPS-186-3 允许 SHA-2 系列（SHA256、SHA384、SHA512）。我们假设您使用的是 FIPS-186-2/SHA-1（如果不是，那么需要的替换很明显）。

BouncyCastle：但是他们计算签名。 （抱歉，我不熟悉他们的 API）

.NET 4.6.1 或更早版本：

using (SHA1 hash = SHA1.Create())
{
    signature = dsa.CreateSignature(hash.ComputeHash(dataInBytes));
}

.NET 4.6.2 或更新版本：

signature = dsa.SignData(dataInBytes, HashAlgorithmName.SHA1);

肥皂盒

然后，一旦这一切都说完了（或者，也许是之前）：问问自己“我为什么要使用 DSA？”。在 FIPS 186-2（和更早版本）中，DSA 被限制为 1024 位密钥大小和 SHA-1 哈希。 NIST SP800-57 将 SHA-1 和 DSA-1024 分类为具有 80 位安全性（表 2 和表 3）。 NIST 将 80 位安全性分类为 2011-2013 年的“已弃用”和 2014 年及以后的“不允许”（表 4）。 DSA 的现代使用（适用于受 NIST 建议的实体）需要 FIPS-186-3 支持。

ECDSA 获得 ~keysize/2 位安全性；因此最低（通常支持）的 ECDSA 密钥大小（基于 NIST P-256/secp256r1 的密钥）具有 128 位的安全性，NIST 认为 2031+ 的安全性很好。

RSA 也是比 DSA 更好的选择，因为它对仍然被 NIST 认为安全的签名提供更广泛的支持。

不过，如果您要遵守协议，我想没有太多选择。