使用BouncyCastle验证Java中的ECDSA签名时出错

Question

我已经测试了一种解决方案，可以验证ECDSA签名如何从EC公共密钥字节中获取PublicKey对象？，该签名可以完美地处理给定的数据。

这是数据：

byte[] pubKey = DatatypeConverter.parseHexBinary("049a55ad1e210cd113457ccd3465b930c9e7ade5e760ef64b63142dad43a308ed08e2d85632e8ff0322d3c7fda14409eafdc4c5b8ee0882fe885c92e3789c36a7a");
byte[] message = DatatypeConverter.parseHexBinary("54686973206973206a75737420736f6d6520706f696e746c6573732064756d6d7920737472696e672e205468616e6b7320616e7977617920666f722074616b696e67207468652074696d6520746f206465636f6465206974203b2d29");
byte[] signature = DatatypeConverter.parseHexBinary("304402205fef461a4714a18a5ca6dce6d5ab8604f09f3899313a28ab430eb9860f8be9d602203c8d36446be85383af3f2e8630f40c4172543322b5e8973e03fff2309755e654");

这是代码（显示 true ）：

private static boolean isValidSignature(byte[] pubKey, byte[] message,byte[] signature) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchProviderException, InvalidKeyException, SignatureException, InvalidKeySpecException {
    Signature ecdsaVerify = Signature.getInstance("SHA256withECDSA", new BouncyCastleProvider());
    ecdsaVerify.initVerify(getPublicKeyFromBytes(pubKey));
    ecdsaVerify.update(message);
    return ecdsaVerify.verify(signature);
}

private static PublicKey getPublicKeyFromBytes(byte[] pubKey) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {
    ECNamedCurveParameterSpec spec = ECNamedCurveTable.getParameterSpec("prime256v1");
    KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance("ECDSA", new BouncyCastleProvider());
    ECNamedCurveSpec params = new ECNamedCurveSpec("prime256v1", spec.getCurve(), spec.getG(), spec.getN());
    ECPoint point =  ECPointUtil.decodePoint(params.getCurve(), pubKey);
    ECPublicKeySpec pubKeySpec = new ECPublicKeySpec(point, params);
    ECPublicKey pk = (ECPublicKey) kf.generatePublic(pubKeySpec);
    return pk;
}

public static void main (String[] args) {
    System.out.println(isValidSignature(pubKey, message, signature));
}

当我将签名和数据更改为来自已实施系统的示例输入时，就会出现我的问题：

final static byte[] pubKey = DatatypeConverter.parseHexBinary("0447303876C6FED5550DF3EE1136989FCD87293D54A5D8E2F2F6D7FBE9A81089B889A5917443AF33E696178CEF4C9D6A4288B2745B29AF6C8BCAD1348F78EB9F9B");
final static byte[] message = DatatypeConverter.parseHexBinary("02158001f53611a06e2d1a270000013ed9305dc2780524015110500000002d0100140092569202017aa00c5dd30000000000000000000000000000000007d1000001020001b20788b80059f48d95cdefc8c6000200200030d41e0000012016840310a50733a9870fffd0430100");
final static byte[] signature = DatatypeConverter.parseHexBinary("531F8918FF250132959B01F7F56FDFD9E6CA3EC2144E12A6DA37C281489A3D96");

新数据输出此错误：

java.security.SignatureException: error decoding signature bytes.
    at org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.util.DSABase.engineVerify(Unknown Source)
    at java.security.Signature$Delegate.engineVerify(Signature.java:1178)
    at java.security.Signature.verify(Signature.java:612)
    at its.sec.exec.TestProgram.isValidSignature(TestProgram.java:168)
    at its.sec.exec.TestProgram.execution(TestProgram.java:101)
    at its.sec.exec.TestProgram.main(TestProgram.java:55)

我认为问题出在 安全消息 附带的签名上，因为：

• 密钥对的长度和格式与示例相同。并且是正确的，因为它来自对消息进行签名的证书。
• 消息本身（有效负载）不应影响安全过程。

最后值得一提的是，我的文档说签名必须前面有一个称为“ R”的字段，该字段 “包含通过将生成器元素乘以临时私钥而得到的椭圆曲线点的x坐标”，
并且其长度必须为与签名相同（32字节）。

有人可以指出我在这里缺少什么吗？

编辑：解决方案

正如彼得·迪特曼（Peter
Dettman）在回答中指出的那样，该signature格式的格式不正确（内容也不正确），因此无法通过该verify()方法进行计算。这是一个很好的解释，主要说：

当以DER编码时，此（签名）变为以下字节序列：

0x30 b1 0x02 b2 (vr) 0x02 b3 (vs)

哪里：

• b1是一个单字节值，等于剩余字节列表的长度（以字节为单位）（从第一个0x02到编码结束）；
• b2是一个单字节值，等于（vr）的长度（以字节为单位）；
• b3是一个单字节值，等于（vs）的长度（以字节为单位）；
• （vr）是最小长度的“ r”值的有符号big-endian编码；
• （vs）是值“ s”的有符号big-endian编码，长度最小。
  

应用该更改，signature将增加到70个字节，并且执行不会输出任何错误。

Answer 1

BC（和其他提供者）实现使用的预期ECDSA签名格式是DER编码的ASN.1序列，其中包含两个整数值r和s。此签名格式已在ANSI
X9.62中指定。这是您提供的第一组数据的格式（请注意，signature总共70个字节）。

在第二组数据中，signature只有32个字节，并且根本不是ASN.1序列。我猜想这个值只是s值，并且缺少它们的r值和ASN.1
INTEGER编码，而是将值编码为与键大小相同的无符号大整数值。