如何在 Java 中签名和验证 RSA PKCS#1 v2.0 签名

Question

我正在尝试使用 PKCS1 v2.0 填充在 RSA+SHA1 中签名和验证签名。 我没有在文档（JDK 或 JCE）中找到我必须使用的算法/填充。 看来我必须使用 OAEP 填充但我没有成功：

为了验证，我已经在 DECRYPT_MODE 中使用签名者发送的公钥通过 Cipher 进行了尝试：

Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPWITHSHA1ANDMGF1PADDING", "SunJCE"); 
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, pub); //exception !

但我遇到了一个例外：

  java.security.InvalidKeyException: OAEP cannot be used to sign or verify signatures
        at com.sun.crypto.provider.RSACipher.init(RSACipher.java:303)
        at com.sun.crypto.provider.RSACipher.engineInit(RSACipher.java:207)
    ...

（由于未知原因，OAEPWITHSHA1ANDMGF1PADDING 只接受 ENCRYPT_MODE+PUBLIC KEY 或 DECRYPT_MODE+PRIVATE KEY，我想做的相反......）

对于签名，我正在尝试使用 Signature 但我不知道要使用哪种算法：

Signature mySig2 = Signature.getInstance("SHA1withRSAandMGF1");

没用：

java.security.NoSuchAlgorithmException: SHA1withRSAandMGF1 Signature not available
    at java.security.Signature.getInstance(Signature.java:229)
...

有人可以帮帮我吗？

Answer 1

希望我对此做出回应还为时不晚。最近，我不得不面对同样的 RSA 加密问题。我的签名者想要对通过 POST 发送的数据进行验证。这就是我设法在 Java 中处理它的方式。

第 1 步 - 将以下内容添加到您的项目中

bcprov-ext-jdk14-1.45.jar 
commons-codec-1.4.jar

第 2 步 - 声明您的密码

private Cipher cipher;

第 3 步 - 在您的类构造函数中调用以下代码

Security.addProvider(new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
this.cipher = Cipher.getInstance("RSA/NONE/OAEPWithSHA1AndMGF1Padding");

第 4 步 - 从公钥文本字符串中获取您的 PublicKey

public PublicKey getPublic(String pubKey) throws Exception {
    byte[] publicBytes = Base64.decodeBase64(pubKey);
    X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(publicBytes);
    KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
    return keyFactory.generatePublic(keySpec);
}

第 5 步 - 验证方法

public boolean verfyRSA(String signature, String data, PublicKey key) throws Exception {

    byte[] sign = Base64.decodeBase64(signature);
    byte[] dat = Base64.decodeBase64(data);

    Signature rsaVerify = Signature.getInstance("SHA1withRSAandMGF1");
    rsaVerify.initVerify(key);
    rsaVerify.update(dat);
    return rsaVerify.verify(sign);
}

第 6 步 - 用法

Yourclass yc = new YourClass();
PublicKey publicKey = yc.getPublic("Your PublicKey without leading and trailing -------text------");
boolean b = yc.verfyRSA("POST_Signature", "POST_data", publicKey);

希望这会有所帮助。注意 getInstance() 参数。这些是成功的。干杯

Answer 2

我正在尝试使用 PKCS1 v2.0 填充在 RSA+SHA1 中签名和验证签名。

这是一个奇怪的要求。

首先，即使使用 PKCS#1 v1.5 兼容的填充，RSA 也是安全的。然而，当使用 SHA-1 对输入/消息进行哈希处理时，它是不安全的，原因很简单，出于这种目的，SHA-1 不再被认为是安全的。

其次，虽然 PKCS#1 v2.0 包含一个新的签名生成填充模式，称为 PSS 或者 - 更准确地说 - RSASSA-PSS，它也包含从 1.5 开始的单一签名生成模式该标准称为 RSASSA-PKCS1-v1_5。所以至少在理论上你的要求并不明确。

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现在 PKCS#1 v1.5 填充 用于加密 已知可抵御填充 oracle 攻击。仅出于这个原因，PKCS#1 v2.0 中引入的 OAEP 加密普遍可用。

用于签名生成的 PSS 具有更好的安全证明，但 PKCS#1 v1.5 仍被认为是安全的。这可能是 Oracle / SUN 没有在 Java SE JCA 中包含 PSS 的原因。如果你想要它，你可以投票给它here。

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我没有在文档（JDK 或 JCE）中找到我必须使用的算法/填充。看来我必须使用OAEP填充但我没有成功。

OAEP 代表最优非对称 加密 填充。加密填充不能/不应用于签名生成。

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添加 Bouncy Castle 提供程序后，RSA PSS 变得可用。您可以将（不安全的）方案与"SHA1withRSA/PSS" 或实际上相同的"SHA1withRSAandMGF1" 一起使用。一旦 TLS 1.3 规范最终确定，Oracle 的 Java SE 很可能会支持 RSA/PSS。