UWP ECDSP 签名答案

【问题标题】：UWP ECDSP SignatureUWP ECDSP 签名
【发布时间】：2017-05-05 02:17:53
【问题描述】：

我想用这个代码做一个 ECDSA 签名：

AsymmetricKeyAlgorithmProvider objAsymmAlgProv = AsymmetricKeyAlgorithmProvider.OpenAlgorithm(AsymmetricAlgorithmNames.EcdsaSha256);
CryptographicKey keypair = objAsymmAlgProv.CreateKeyPairWithCurveName(EccCurveNames.SecP256r1);
BinaryStringEncoding encoding = BinaryStringEncoding.Utf8;
buffMsg = CryptographicBuffer.ConvertStringToBinary("Test Message", encoding);
IBuffer buffSIG = CryptographicEngine.Sign(keypair, buffMsg);
byte [] SignByteArray = buffSIG.ToArray();
bool res = CryptographicEngine.VerifySignature(keypair, buffMsg, buffSIG);

VerifySignature 总是返回 true，这没关系。

但是我的签名有些问题。

为什么签名长度 (SignByteArray) 是固定的？（0x40 字节）。

为什么SignByteArray [0] 和SignByteArray [2] 的值不正确？（我觉得应该是0x30和0x02）

我期待像https://kjur.github.io/jsrsasign/sample-ecdsa.html这样的东西

【问题讨论】：

标签： c# cryptography uwp ecdsa

【解决方案1】：

ECDSA 规范最后确定这对（r、s）是签名。它忽略了指出应该如何写下来。

Windows 和 .NET 使用 IEEE (P)1363 格式，即 big-endian r concat big-endian s。 r 和 s 的大小相同（由密钥大小决定），因此签名的长度始终是偶数，而 r 是前半部分。

OpenSSL 使用 ASN.1/DER 编码，即 SEQUENCE(INTEGER(r), INTEGER(s))。 DER 编码可以一直下降到 6 个字节（30 04 02 00 02 00，在简并 r=0，s=0 中），并且平均比 IEEE 形式大 6 个字节。它编码为30 [length, one or more bytes] 02 [length, one or more bytes] [optional padding 00] [big-endian r with no leading 00s] 02 [length, one or more bytes] [optional padding 00] [big-endian s with no leading 00s]。

DER 表单过于依赖数据，无法具体描述，因此举个例子应该会有所帮助。假设我们在 32 位字段中使用曲线并生成 (r=1016, s=2289644760)。

IEEE 1363：

// r
00 00 03 F8
// s
88 79 34 D8

DER：

SEQUENCE(INTEGER(1016), INTEGER(2289644760))

// Encode r
// 1016 => 0x3F8 => 03 F8 (length 02)
SEQUENCE(
    02 02
       03 F8,
    INTEGER(2289644760))

// Encode s
// 2289644760 => 0x887934D8 => 88 79 34 D8
// But since the high bit is set this is a negative number (-2005322536),
// and s is defined to be positive.  So insert a 00 to ensure the high bit is clear.
//   => 00 88 79 34 D8 (length 05)
SEQUENCE(
    02 02
       03 F8
    02 05
       00 88 79 34 D8)

// And encode the sequence, whose payload length we can now count as 11 (0B)
30 0B
   02 02
      03 F8
   02 05
      00 88 79 34 D8

所以 Windows/.NET 发出 00 00 03 F8 88 79 34 D8，而 OpenSSL 发出 30 0B 02 02 03 F8 02 05 00 88 79 34 D8。但他们都只是说(r, s) = (1016, 2289644760)。

（旁白：您观察到 DER 编码中的 signature[2] == 0x02 对于您正在使用的大小密钥是正确的，但是在大约 496 位密钥处，从统计上看，SEQUENCE 长度可能需要超过一个字节；因此对于 P-521 密钥，它最有可能以 03 81 88 02 开头，88 字节的可变性）

【讨论】：

这正是我想要的！非常感谢！