Возможно ли возобновление XMSS оставшегося использования закрытых ключей? - PullRequest
Новая
       92

Возможно ли возобновление XMSS оставшегося использования закрытых ключей?

0 голосов
/ 04 мая 2020

В следующем полном примере показано, как сгенерировать пару ключей XMSS и шаги подписи и проверки. С каждой подписью (и получением подразделов с помощью extractKeyShard) счетчик «оставшихся использований» уменьшается до 0, и тогда больше нет доступных подписей с этим закрытым ключом.

Мой вопрос: есть ли способ «обновить» использование закрытого ключа, чтобы ключ publi c также проверял «обновленный»? Конечно, я могу просто сгенерировать новую пару ключей или использовать измененный параметр при создании пары ключей («16» или «20» вместо «10»), но это только увеличивает время до тех пор, пока оставшееся значение не станет равным 0.

Вы можно найти источник для XMSSRenewUsages. java также в моем Github-Repo https://github.com/java-crypto/Stackoverflow/tree/master/XMSSRenewUsages. 

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.pqc.jcajce.interfaces.XMSSPrivateKey;
import org.bouncycastle.pqc.jcajce.provider.BouncyCastlePQCProvider;
import org.bouncycastle.pqc.jcajce.provider.xmss.BCXMSSPublicKey;
import org.bouncycastle.pqc.jcajce.spec.XMSSParameterSpec;

import java.security.*;
// get bouncycastle version 1.65 here:
// https://mvnrepository.com/artifact/org.bouncycastle/bcprov-jdk15on/1.65

public class XMSSRenewUsages {
    public static void main(String[] args)
            throws Exception {
        // adds BC + BCPQC to the end of the precedence list
        if (Security.getProvider("BC") == null) {
            Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
        }
        if (Security.getProvider("BCPQC") == null) {
            Security.addProvider(new BouncyCastlePQCProvider());
        }
        System.out.println("stackoverflow - how to renew a XMSS private key?");
        System.out.println("see: https://stackoverflow.com/questions/61595184/xmss-renewing-of-remaining-usages-of-private-keys-possible");

        // generate xmss keypair
        System.out.println("\ngenerate XMSS KeyPair [lasts some seconds...]");
        KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("XMSS", "BCPQC");
        kpg.initialize(XMSSParameterSpec.SHA2_20_256); //  usages
        // changing the spec to '16' or '20' will take much more time to create a keypair
        //kpg.initialize(XMSSParameterSpec.SHA2_16_256); // 65536 usages
        //kpg.initialize(XMSSParameterSpec.SHA2_20_256); // 1048575 usages
        KeyPair kp = kpg.generateKeyPair();

        // some statistics
        PrivateKey privateKey = kp.getPrivate();
        PublicKey publicKey = kp.getPublic();
        XMSSPrivateKey xmssPrivateKey = (XMSSPrivateKey) privateKey;
        BCXMSSPublicKey xmssPublicKey = (BCXMSSPublicKey) publicKey;
        System.out.println("Key type, digest & length privateKey: " + privateKey.getAlgorithm() + " " + xmssPrivateKey.getTreeDigest() + " " + privateKey.getEncoded().length);
        System.out.println("Key type, digest & length publicKey:  " + publicKey.getAlgorithm() + " " + xmssPublicKey.getTreeDigest() + " "  + publicKey.getEncoded().length);
        System.out.println("Remaining usages for privateKey:      " + xmssPrivateKey.getUsagesRemaining());

        System.out.println("\nsign one message");
        byte[] messageToSign = "message to sign".getBytes("UTF-8");
        System.out.println("message length:                       " + messageToSign.length);
        Signature xmssSig = Signature.getInstance("XMSS", "BCPQC");
        xmssSig.initSign(privateKey);
        xmssSig.update(messageToSign, 0, messageToSign.length);
        byte[] signature = xmssSig.sign();
        System.out.println("signature length:                     " + signature.length);
        System.out.println("Remaining usages for privateKey:      " + xmssPrivateKey.getUsagesRemaining());

        System.out.println("\nverify the signature");
        xmssSig.initVerify(kp.getPublic());
        xmssSig.update(messageToSign, 0, messageToSign.length);
        System.out.println("XMSS signature  verified:             " + xmssSig.verify(signature));

        System.out.println("\nget a signatureKey for 5 usages");
        XMSSPrivateKey signatureKey = xmssPrivateKey.extractKeyShard(5);
        System.out.println("Remaining usages for privateKey:      " + xmssPrivateKey.getUsagesRemaining());
        System.out.println("Remaining usages for signatureKey:    " + signatureKey.getUsagesRemaining());

        System.out.println("\nsign until remaining usages = 0 [lasts a minute...]");
        long remainingUsages = xmssPrivateKey.getUsagesRemaining();
        for (int i = 0; i < remainingUsages; i++) {
            xmssSig.initSign(privateKey);
            xmssSig.update(messageToSign, 0, messageToSign.length);
            signature = xmssSig.sign();
        }
        System.out.println("Remaining usages for privateKey:      " + xmssPrivateKey.getUsagesRemaining());

        System.out.println("\none more signature raises an SignatureException");
        xmssSig.initSign(privateKey);
        xmssSig.update(messageToSign, 0, messageToSign.length);
        try {
        signature = xmssSig.sign(); } catch (SignatureException e) {
            System.err.println("Signature Exception: " + e);
        }
    }
}
...