UWP ECDSP签名

Question

我想用这段代码制作一个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);

验证签名始终返回true，这是正常的。

但我在签名方面有一些问题。

为什么签名(< code>SignByteArray)的长度是固定的？(0x40字节)。

为什么 SignByteArray [0] 和 SignByteArray [2] 值不正确？（我认为他们应该0x30和0x02）

我期待像https://kjur.github.io/jsrsasign/sample-ecdsa.html一样的东西

Answer 1

ECDSA规范以确定对（r，s）是签名结束。它忽略做的是指示应该如何将它们写下来。

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

OpenSSL使用ASN.1/ DER编码，即SERENCY（INTEGER（r），INTEGER（s））。DER 编码可以一直向下延伸到 6 个字节（30 04 02 00 02 00，在退化 r=0 中，s=0），并且平均比 IEEE 形式大 6 个字节。它编码为 30 [长度，一个或多个字节] 02 [长度，一个或多个字节] [可选填充 00] [没有前导 00 的大端 r] 02 [长度，一个或多个字节] [可选填充 00] [没有前导 00 的大端 s]。

DER形式太依赖于数据而无法具体描述，因此示例应该会有所帮助。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

德：

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300B02 03 F8 02 05 00 88 79 34 D8。但它们都只是说（r， s）=（1016,2289644760）。

（题外话：您观察到DER编码中的签名[2] == 0x02对于您正在使用的大小密钥是正确的，但是在大约496位密钥下，SEQUENCE长度在统计上可能需要多个字节;因此对于P-521密钥，它最有可能从03 81 88 02开始，在88字节中具有可变性）