Java Exception во время проверки подписи (ошибка декодирования байтов подписи)

Question

Я должен подтвердить сертификат. Я не специалист по криптографии, поэтому, вероятно, я сделал что-то (или все :)) неправильно. Когда код достигает последнего шага (boolean b = sig.verify(CertSign);), он генерирует исключение: java.security.SignatureException: ошибка при декодировании байтов подписи . Может ли кто-нибудь помочь мне понять, что я делаю неправильно?

Ниже приведен тестовый код, показывающий проблему:

    private void test() {
        byte [] CertBody = new byte[]{(byte)0x7F,(byte)0x4E,(byte)0x81,(byte)0x82,
                               (byte)0x5F,(byte)0x29,(byte)0x01,(byte)0x00,
                               (byte)0x42,(byte)0x08,(byte)0xFB,(byte)0x55,
                               (byte)0x54,(byte)0x4F,(byte)0x02,(byte)0xFF,
                               (byte)0xFF,(byte)0x01,(byte)0x5F,(byte)0x4C,
                               (byte)0x07,(byte)0xFF,(byte)0x53,(byte)0x4D,
                               (byte)0x52,(byte)0x44,(byte)0x54,(byte)0x02,
                               (byte)0x7F,(byte)0x49,(byte)0x4E,(byte)0x06,
                               (byte)0x09,(byte)0x2B,(byte)0x24,(byte)0x03,
                               (byte)0x03,(byte)0x02,(byte)0x08,(byte)0x01,
                               (byte)0x01,(byte)0x07,(byte)0x86,(byte)0x41,
                               (byte)0x04,(byte)0x6C,(byte)0x17,(byte)0x5B,
                               (byte)0xB9,(byte)0xEF,(byte)0x5D,(byte)0x02,
                               (byte)0x20,(byte)0x51,(byte)0xCC,(byte)0xB2,
                               (byte)0x89,(byte)0x09,(byte)0x42,(byte)0x15,
                               (byte)0x85,(byte)0xD3,(byte)0x1A,(byte)0xCD,
                               (byte)0xA7,(byte)0x1B,(byte)0x08,(byte)0x4A,
                               (byte)0x48,(byte)0x8F,(byte)0x7B,(byte)0x77,
                               (byte)0x5B,(byte)0x57,(byte)0x9B,(byte)0xB7,
                               (byte)0x41,(byte)0x3B,(byte)0xDA,(byte)0x4C,
                               (byte)0xDE,(byte)0x70,(byte)0x11,(byte)0x17,
                               (byte)0xE0,(byte)0xD9,(byte)0xD1,(byte)0x0F,
                               (byte)0x74,(byte)0xD6,(byte)0x25,(byte)0xB2,
                               (byte)0x86,(byte)0xCA,(byte)0x04,(byte)0x64,
                               (byte)0x54,(byte)0x4F,(byte)0x1B,(byte)0x53,
                               (byte)0xF3,(byte)0x24,(byte)0x02,(byte)0xD3,
                               (byte)0xB3,(byte)0x74,(byte)0xEF,(byte)0xA6,
                               (byte)0xC7,(byte)0x5F,(byte)0x20,(byte)0x08,
                               (byte)0xEA,(byte)0xF4,(byte)0xBE,(byte)0xCC,
                               (byte)0x03,(byte)0x18,(byte)0x02,(byte)0xA3,
                               (byte)0x5F,(byte)0x25,(byte)0x04,(byte)0x5A,
                               (byte)0xAF,(byte)0xA9,(byte)0xDF,(byte)0x5F,
                               (byte)0x24,(byte)0x04,(byte)0x5C,(byte)0x90,
                               (byte)0xDD,(byte)0x5F};

        byte [] CertSign = new byte[]{(byte)0x3D,(byte)0x61,(byte)0x23,
                                      (byte)0xBE,(byte)0x6C,(byte)0x0B,
                                      (byte)0xC1,(byte)0x3E,(byte)0x7A,
                                      (byte)0x2D,(byte)0x60,(byte)0x3D,
                                      (byte)0x28,(byte)0xF0,(byte)0x29,
                                      (byte)0xCC,(byte)0x8C,(byte)0x55,
                                      (byte)0xF1,(byte)0x9A,(byte)0x5C,
                                      (byte)0x7E,(byte)0xBE,(byte)0xFD,
                                      (byte)0x43,(byte)0x27,(byte)0x1A,
                                      (byte)0x9D,(byte)0xA1,(byte)0x7C,
                                      (byte)0x81,(byte)0x09,(byte)0x5C,
                                      (byte)0x1D,(byte)0x26,(byte)0x27,
                                      (byte)0x76,(byte)0x73,(byte)0x74,
                                      (byte)0x87,(byte)0xF9,(byte)0x6C,
                                      (byte)0x2A,(byte)0xC9,(byte)0xA3,
                                      (byte)0x32,(byte)0x3C,(byte)0x60,
                                      (byte)0x51,(byte)0x71,(byte)0x6D,
                                      (byte)0x2F,(byte)0xC0,(byte)0xF6,
                                      (byte)0x89,(byte)0x14,(byte)0x93,
                                      (byte)0xB2,(byte)0xB6,(byte)0x87,
                                      (byte)0x21,(byte)0xAF,(byte)0x01,
                                      (byte)0x42};


        String Algorithm = "brainpoolP256r1";

        byte [] PublicPoint = new byte[]{(byte)0x04,(byte)0x68,(byte)0xF8,
                                         (byte)0xD6,(byte)0xB3,(byte)0x94,
                                         (byte)0xD2,(byte)0x8E,(byte)0x2B,
                                         (byte)0x4D,(byte)0xFA,(byte)0x36,
                                         (byte)0x52,(byte)0xAE,(byte)0xAC,
                                         (byte)0xDA,(byte)0xD3,(byte)0x19,
                                         (byte)0x21,(byte)0xC2,(byte)0x12,
                                         (byte)0x8D,(byte)0x58,(byte)0x9F,
                                         (byte)0x4E,(byte)0xF1,(byte)0xB1,
                                         (byte)0xC4,(byte)0x10,(byte)0x97,
                                         (byte)0x29,(byte)0xDC,(byte)0xA8,
                                         (byte)0xA1,(byte)0xC9,(byte)0x53,
                                         (byte)0x04,(byte)0xC8,(byte)0x77,
                                         (byte)0x4F,(byte)0x57,(byte)0xFA,
                                         (byte)0xFB,(byte)0x15,(byte)0x59,
                                         (byte)0xB9,(byte)0x2F,(byte)0x72,
                                         (byte)0x6A,(byte)0xE4,(byte)0x22,
                                         (byte)0x64,(byte)0x3E,(byte)0x1B,
                                         (byte)0x11,(byte)0x8D,(byte)0x69,
                                         (byte)0xAC,(byte)0x36,(byte)0x25,
                                         (byte)0xAD,(byte)0x1C,(byte)0x30,
                                         (byte)0x04,(byte)0xA9};

        if (Security.getProvider(BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME) == null) {
           Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
        }

        ECNamedCurveParameterSpec params1 = ECNamedCurveTable.getParameterSpec(Algorithm);
        try {
            KeyFactory fact = KeyFactory.getInstance("ECDSA", "BC");
            ECCurve curve = params1.getCurve();
            java.security.spec.EllipticCurve ellipticCurve = EC5Util.convertCurve(curve, params1.getSeed());
            java.security.spec.ECPoint point=ECPointUtil.decodePoint(ellipticCurve, PublicPoint);
            java.security.spec.ECParameterSpec params2=EC5Util.convertSpec(ellipticCurve, params1);
            java.security.spec.ECPublicKeySpec keySpec = new java.security.spec.ECPublicKeySpec(point,params2);
            ECPublicKey PK = (ECPublicKey)fact.generatePublic(keySpec);
            Signature sig;
            sig = Signature.getInstance("ECDSA", "BC");
            sig.initVerify(PK);
            sig.update(CertBody);
            boolean b = sig.verify(CertSign);
            if (b)
            {
                Logger.getLogger(CardManager.class.getName()).log(Level.INFO, "verificato");
            }
        } catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchProviderException | InvalidKeySpecException | InvalidKeyException | SignatureException ex) {
            Logger.getLogger("test").log(Level.SEVERE, null, ex);
        }
    } 

Я ожидал, что b равно true (или false), но вместо этого я получаю следующее исключение:

_java.security.SignatureException: error decoding signature bytes.
    at org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.util.DSABase.engineVerify(DSABase.java:80)
    at java.security.Signature$Delegate.engineVerify(Signature.java:1223)
    at java.security.Signature.verify(Signature.java:656)_

Answer 1

Причина исключения

Как уже упоминалось в комментариях к вопросу, длина подписи отличается от ожидаемой длины.

Исключение происходит,поскольку ожидается кодированная DER подпись с 70 байтами, но ваш CertSign содержит только 64 байта.

Допущения

Поскольку это 64 байта, можно предположить, что это сигнатура ECDSA, состоящая из двух объединенных чисел BigInteger по 32 байта в каждом.

Преобразование подписи ECDSA в подпись в кодировке DER

Чтобы преобразовать эту подпись в кодировку DER, можно использовать sth, например:

private byte[] DEREncodeSignature(byte [] signature) throws IOException {
    BigInteger r = new BigInteger(1, Arrays.copyOfRange(signature, 0, 32));
    BigInteger s = new BigInteger(1, Arrays.copyOfRange(signature, 32, 64));
    ASN1EncodableVector v = new ASN1EncodableVector();
    v.add(new ASN1Integer(r));
    v.add(new ASN1Integer(s));
    return new DERSequence(v).getEncoded(ASN1Encoding.DER);
}

Тогдастроки в вашем коде, где вы используете сигнатуру, должны быть скорректированы, например, следующим образом:

    boolean b = sig.verify(DEREncodeSignature(CertSign));
    if (b) {
        Logger.getLogger(CardManager.class.getName()).log(Level.INFO, "verificato");
    }
    else {
        Logger.getLogger(CardManager.class.getName()).log(Level.INFO, "controllo fallito");
    }

Быстрый тест

Затем исключение исчезло,вывод в консоли отладки выглядит следующим образом:

May 11, 2019 5:09:48 PM CardManager test
INFO: controllo fallito

Таким образом, проверка на самом деле не проходит, но вы упоминаете, что ожидаете, что b будет либо true, либо false, поэтому, возможно, это правильный результат.Но без большего количества данных это невозможно проверить.

Дальнейшие тесты

Я также быстро попробовал различные алгоритмы подписи с вашим кодом.За каждого из них получается ложное.

String[] signatureAlgorithms = new String[] {"RIPEMD160withECDSA", "SHA224withECDDSA", "SHA256withECDDSA", "SHA384withECDDSA", "SHA512withECDDSA", "SHA1withECDSA", "NONEwithECDSA", "SHA224withECDSA", "SHA256withECDSA", "SHA384withECDSA", "SHA512withECDSA", "SHA3-224withECDSA", "SHA3-256withECDSA", "SHA3-384withECDSA", "SHA3-512withECDSA"};
for(String algorithm : signatureAlgorithms) {
    Signature sig;
    Logger.getLogger(CardManager.class.getName()).log(Level.INFO, "trying aloorithm " + algorithm + ": ");
    sig = Signature.getInstance(algorithm, "BC");
    ...

Тем не менее - без дополнительных данных (например, использованный алгоритм подписи и т. Д.) Трудно сказать, в чем причина несоответствия.

Использовать разные тестовые данные

Чтобы проверить, что подпрограммы, включая новую DEREncodeSignature, работают правильно, я подписал сообщение "Hello world!"с генератором ECDSA с использованием спецификации параметра brainpoolP256r1 и алгоритма подписи SHA256withECDDSA данные выглядят следующим образом:

byte[] CertBody = new byte[]{(byte) 0x48,
        (byte) 0x65, (byte) 0x6C, (byte) 0x6C,
        (byte) 0x6F, (byte) 0x20, (byte) 0x77,
        (byte) 0x6F, (byte) 0x72, (byte) 0x6C,
        (byte) 0x64, (byte) 0x21};

byte[] CertSign = new byte[]{
        (byte)0x0C,(byte)0x5B,(byte)0xE9,
        (byte)0xA4,(byte)0xF7,(byte)0xC9,
        (byte)0x5A,(byte)0x69,(byte)0x8E,
        (byte)0x91,(byte)0x50,(byte)0xB4,
        (byte)0x4E,(byte)0x33,(byte)0x14,
        (byte)0x7C,(byte)0x2F,(byte)0x15,
        (byte)0x93,(byte)0x97,(byte)0x8B,
        (byte)0xD8,(byte)0x65,(byte)0x20,
        (byte)0x1B,(byte)0x1D,(byte)0xF4,
        (byte)0x8A,(byte)0xB3,(byte)0x81,
        (byte)0x55,(byte)0x6A,

        (byte)0x96,
        (byte)0xE4,(byte)0x89,(byte)0x05,
        (byte)0x80,(byte)0xAA,(byte)0x34,
        (byte)0x3A,(byte)0x86,(byte)0x11,
        (byte)0x5F,(byte)0x0B,(byte)0x8F,
        (byte)0xF7,(byte)0xE7,(byte)0xA6,
        (byte)0x7D,(byte)0xCC,(byte)0x9C,
        (byte)0xD0,(byte)0xC8,(byte)0x94,
        (byte)0xCA,(byte)0x78,(byte)0x9C,
        (byte)0xFE,(byte)0x41,(byte)0x2A,
        (byte)0xB0,(byte)0xE1,(byte)0x7E,
        (byte)0x29,
};

byte[] PublicPoint = new byte[]{
        (byte) 0x04,
        (byte) 0x1E, (byte) 0xC8, (byte) 0xB7,
        (byte) 0x00, (byte) 0xF1, (byte) 0xFD,
        (byte) 0x06, (byte) 0x97, (byte) 0x73,
        (byte) 0x71, (byte) 0x09, (byte) 0x12,
        (byte) 0xF2, (byte) 0xB7, (byte) 0xEF,
        (byte) 0xA5, (byte) 0x23, (byte) 0xA1,
        (byte) 0xC1, (byte) 0x6C, (byte) 0xA7,
        (byte) 0xD1, (byte) 0x0C, (byte) 0x25,
        (byte) 0x6E, (byte) 0x04, (byte) 0x09,
        (byte) 0x7A, (byte) 0x62, (byte) 0xC3,
        (byte) 0x0E, (byte) 0x93, (byte) 0x54,
        (byte) 0x7F, (byte) 0x0C, (byte) 0xE4,
        (byte) 0x0F, (byte) 0xF8, (byte) 0x63,
        (byte) 0x82, (byte) 0x6D, (byte) 0x0B,
        (byte) 0x50, (byte) 0xC0, (byte) 0x59,
        (byte) 0x1F, (byte) 0xFC, (byte) 0x36,
        (byte) 0x1B, (byte) 0x0E, (byte) 0x2A,
        (byte) 0xA3, (byte) 0xD4, (byte) 0x29,
        (byte) 0x4E, (byte) 0x30, (byte) 0x91,
        (byte) 0x44, (byte) 0x28, (byte) 0x2E,
        (byte) 0x15, (byte) 0x76, (byte) 0x48,
        (byte) 0xE7
};

Если эти данные взяты и проходят через процедуры, в т.ч.DEREncodeSignature, то в консоли отладки отображается следующий вывод:

May 12, 2019 12:13:42 AM CardManager test
INFO: verificato

(конечно, с использованием sig = Signature.getInstance("SHA256withECDDSA", "BC");)

Это означает, что для ECDSA создаются данные с параметром brainpoolP256r1 спецификациии SHA256withECDDSA это будет работать с альтернативными данными испытаний.