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Java 在Android上验证数字签名

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Java 在Android上验证数字签名,java,android,json,digital-signature,Java,Android,Json,Digital Signature,我正在开发一个Android应用程序，需要对html文档进行数字签名。 文档以JSON格式驻留在数据库中。 我使用在其他问题上找到的BASH脚本在本地对文档进行签名： openssldgst-sha1 someHTMLDoc.html>hash openssl rsautl-sign-inkey privateKey.pem-keyform pem-in hash>signature.bin 私钥是使用以下方法生成的： openssl genpkey -algorithm RSA -pkeyop

我正在开发一个Android应用程序，需要对html文档进行数字签名。 文档以JSON格式驻留在数据库中。 我使用在其他问题上找到的BASH脚本在本地对文档进行签名：

openssldgst-sha1 someHTMLDoc.html>hash
openssl rsautl-sign-inkey privateKey.pem-keyform pem-in hash>signature.bin

私钥是使用以下方法生成的：

openssl genpkey -algorithm RSA -pkeyopt rsa_keygen_bits:2048 -pkeyopt rsa_keygen_pubexp:3 -out privateKey.pem 

openssl pkey -in privateKey.pem -out publicKey.pem -pubout
公钥是使用以下方法生成的：

openssl genpkey -algorithm RSA -pkeyopt rsa_keygen_bits:2048 -pkeyopt rsa_keygen_pubexp:3 -out privateKey.pem 

openssl pkey -in privateKey.pem -out publicKey.pem -pubout
我想验证signature.bin中创建的签名以及应用程序中someHTMLDoc.html中的数据

我将html和签名作为JSON对象发送，例如：

{ "data" : "<html><body></body></html>", "signature":"6598 13a9 b12b 21a9 ..... " }
有人能帮忙吗？我做错了什么

我缺少一些字节转换吗？也许JSON对象正在影响签名

签名应该包含原始文件包含的\n（换行符），还是应该不包含在JSON文件中

非常感谢您的帮助。

数字签名是一种计算数据（C）摘要（函数H）并使用非对称加密算法（函数E）对其进行加密以生成密码文本的过程：

签名验证采用签名对给定签名进行解密（函数D）-只有在解密中使用的公钥与加密中使用的私钥配对时，才会产生H（C），并计算数据摘要以检查两个摘要是否匹配：

H(C) == D(E(H(C)))
从这一点可以清楚地看出，为了验证签名，给定给散列函数（C）的字节必须完全相同

在您的情况下，它们不是，因为当您使用
openssl-dgst
计算摘要时，输出（右侧的H（C））实际上类似于：

SHA1(someHTMLDoc.html)= 22596363b3de40b06f981fb85d82312e8c0ed511
这是RSA加密的输入

当您验证签名时，摘要的输出（左侧的H（C））是原始字节，例如十六进制：

22596363b3de40b06f981fb85d82312e8c0ed511
因此，您最终加密字节以生成（右侧的H（C））：

并与字节（左侧的H（C））进行比较：

您还需要将
-sign
与
openssl dgst
一起使用，以获得正确的输出格式（请参阅）

因此，在OpenSSL方面，请执行以下操作：

openssl dgst -sha1 -sign privateKey.pem someHTMLDoc.html > signature.bin
在Java方面，请执行以下操作：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.Signature;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

import org.spongycastle.util.io.pem.PemObject;
import org.spongycastle.util.io.pem.PemReader;

public class VerifySignature {
    public static void main(final String[] args) throws Exception {
        try (PemReader reader = publicKeyReader(); InputStream data = data(); InputStream signatureData = signature()) {
            final PemObject publicKeyPem = reader.readPemObject();
            final byte[] publicKeyBytes = publicKeyPem.getContent();
            final KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
            final X509EncodedKeySpec publicKeySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKeyBytes);
            final RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(publicKeySpec);

            final Signature signature = Signature.getInstance("SHA1withRSA");
            signature.initVerify(publicKey);

            final byte[] buffy = new byte[16 * 1024];
            int read = -1;
            while ((read = data.read(buffy)) != -1) {
                signature.update(buffy, 0, read);
            }

            final byte[] signatureBytes = new byte[publicKey.getModulus().bitLength() / 8];
            signatureData.read(signatureBytes);

            System.out.println(signature.verify(signatureBytes));
        }
    }

    private static InputStream data() throws FileNotFoundException {
        return new FileInputStream("someHTMLDoc.html");
    }

    private static PemReader publicKeyReader() throws FileNotFoundException {
        return new PemReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("publicKey.pem")));
    }

    private static InputStream signature() throws FileNotFoundException {
        return new FileInputStream("signature.bin");
    }
}
我已经使用PEM对公钥进行解码，以使内容更可读、更易于使用。

如果您有一个数字签名的XML文件（从web下载）和一个证书（.cer文件），并且您希望在android应用程序中验证数字签名，那么下面是代码：

public static boolean isXmlDigitalSignatureValid(String signedXmlFilePath,
                                                     String pubicKeyFilePath) throws Exception {

        boolean validFlag;
        File file = new File(signedXmlFilePath);
        DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
        dbf.setNamespaceAware(true);
        DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();
        Document doc = db.parse(file);
        doc.getDocumentElement().normalize();
        NodeList nl = doc.getElementsByTagNameNS(XMLSignature.XMLNS, "Signature");
        if (nl.getLength() == 0) {
            throw new Exception("No XML Digital Signature Found, document is discarded");
        }
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(pubicKeyFilePath);
        CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
        X509Certificate cert = (X509Certificate) cf.generateCertificate(fileInputStream);
        PublicKey publicKey = cert.getPublicKey();
        DOMValidateContext valContext = new DOMValidateContext(publicKey, nl.item(0));
        XMLSignatureFactory fac = XMLSignatureFactory.getInstance("DOM");
        XMLSignature signature = fac.unmarshalXMLSignature(valContext);
        validFlag = signature.validate(valContext);
        return validFlag;

    }
您需要两件事xmlFilePath和certificateFilePath

boolean verifySignature() {
        boolean valid = false;
        try {

            File file = new File("xmlFilePath");
            DocumentBuilderFactory f = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            f.setNamespaceAware(true);
            Document doc = f.newDocumentBuilder().parse(file);

            NodeList nodes = doc.getElementsByTagNameNS(Constants.SignatureSpecNS, "Signature");
            if (nodes.getLength() == 0) {
                throw new Exception("Signature NOT found!");
            }

            Element sigElement = (Element) nodes.item(0);
            XMLSignature signature = new XMLSignature(sigElement, "");


            CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
            InputStream ims = new InputStream("certificateFilePath");
            X509Certificate cert = (X509Certificate) cf.generateCertificate(ims);

            if (cert == null) {
                PublicKey pk = signature.getKeyInfo().getPublicKey();
                if (pk == null) {
                    throw new Exception("Did not find Certificate or Public Key");
                }
                valid = signature.checkSignatureValue(pk);
            } else {
                valid = signature.checkSignatureValue(cert);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            Toast.makeText(this, "Failed signature " + e.getMessage(), Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }

        return valid;
    }
如果你想用java而不是android studio来做这件事。代码如下：

public static boolean isXmlDigitalSignatureValid(String signedXmlFilePath,
                                                     String pubicKeyFilePath) throws Exception {

        boolean validFlag;
        File file = new File(signedXmlFilePath);
        DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
        dbf.setNamespaceAware(true);
        DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();
        Document doc = db.parse(file);
        doc.getDocumentElement().normalize();
        NodeList nl = doc.getElementsByTagNameNS(XMLSignature.XMLNS, "Signature");
        if (nl.getLength() == 0) {
            throw new Exception("No XML Digital Signature Found, document is discarded");
        }
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(pubicKeyFilePath);
        CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
        X509Certificate cert = (X509Certificate) cf.generateCertificate(fileInputStream);
        PublicKey publicKey = cert.getPublicKey();
        DOMValidateContext valContext = new DOMValidateContext(publicKey, nl.item(0));
        XMLSignatureFactory fac = XMLSignatureFactory.getInstance("DOM");
        XMLSignature signature = fac.unmarshalXMLSignature(valContext);
        validFlag = signature.validate(valContext);
        return validFlag;

    }
原因是，如果在AndroidStudio中使用相同的代码，则需要添加依赖项，有时也会令人困惑

如果您对阅读数字签名文档感兴趣，您可以阅读它，这是了解数字签名需求的有趣文档。

我一直在尝试不同的方法，但没有成功，尝试从JSON对象中删除换行符，尝试过getBytes（“ASCII”）和getBytes（“UTF-8”）。您有任何异常吗？哪一个？我没有收到任何异常，它只是为
signCheck.verify（）
返回False，我不确定我是否完全理解。。你要怎么加密呢？我是否应该只取dgst函数的
22596363b3de40b06f981fb85d82312e8c0ed511
部分并用它签名？你能解释一下我该怎么做，而不是我犯了什么错误吗？我很难理解如何进行编写。请参阅我编辑的答案，您应该使用
openssl dgst
和
-sign
选项来生成JCE中签名实现所需的二进制输出。给这个人一个cookie！先生，你真是个天才！非常感谢。我会在19小时内给你奖金。再次非常感谢。 
public static boolean isXmlDigitalSignatureValid(String signedXmlFilePath,
                                                     String pubicKeyFilePath) throws Exception {

        boolean validFlag;
        File file = new File(signedXmlFilePath);
        DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
        dbf.setNamespaceAware(true);
        DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();
        Document doc = db.parse(file);
        doc.getDocumentElement().normalize();
        NodeList nl = doc.getElementsByTagNameNS(XMLSignature.XMLNS, "Signature");
        if (nl.getLength() == 0) {
            throw new Exception("No XML Digital Signature Found, document is discarded");
        }
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(pubicKeyFilePath);
        CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
        X509Certificate cert = (X509Certificate) cf.generateCertificate(fileInputStream);
        PublicKey publicKey = cert.getPublicKey();
        DOMValidateContext valContext = new DOMValidateContext(publicKey, nl.item(0));
        XMLSignatureFactory fac = XMLSignatureFactory.getInstance("DOM");
        XMLSignature signature = fac.unmarshalXMLSignature(valContext);
        validFlag = signature.validate(valContext);
        return validFlag;

    }