在排除了证书、消息不一致的可能之后,我开始对比使用 Node.js 签名的结果与网络传输过来的签名,发现长度不一致,大约差了5~7个字节。于是去网上搜索了一下,才知道原来 Node.js (基于 OpenSSL)签名得到的是 DER 格式的内容,而网络上常用的 ECDSA 签名结果是 IEEE P1363 格式的。(也可以写作 R|S)

知道问题了就好解决了。但是,DER 和 IEEE P1363 两个格式互转也不是那么容易的。

如果长度不同,在各自前面补字节 0x00 直到等长。把 R 和 S 以大头字节序表示,然后依次前后拼接,就是所谓 IEEE P1363 格式。

先来了解一下 ECDSA 的 DER 输出格式,大概如下:

SEQUENCE

是整数的字节长度,用一个字节表示。

是整数的内容,以大头字节序表示。

另一个坑我也已经写出来了,不知道有人发现没有?没想到的话,继续往下。

IEEE P1363 格式下,R 和 S 都是等长的。所以只要把 IEEE P1363 格式的签名从中间切分就可以得到 R 和 S 的内容了。而且 IEEE P1363 格式下,R 和 S 也是以大头字节序表示的,因此没有字节序转换问题了。现在,只需要按上面的格式构造一个 DER 即可。

坑 0x01.0:缺少整数前置字节 0x00

我第一次尝试将 IEEE P1363 格式的签名转换成 DER 格式,并没有失败,但是当我换一个签名结果,却失败了……我对比了 DER 和 IEEE P1363 的区别,发现了一个特点,在 DER 格式下,R 和 S 偶尔会有前置字节 0x00,但不是一定的。

而 DER 下虽然要求补字节 0x00,却是有且只能有一个字节 0x00。

前面说了, 只能用一个字节表示,这是一个整数,前文我提到的整数正负问题,这里也存在!

即是说,ECDSA 签名使用 DER 输出格式时,如果使用 521-bit (是的,你没看错,不是 512) 长度的密钥时,DER的长度将超出 0x7F,使得 变成了负数!

而解决方案不是补字节 0x00,而是用字节 0x81 填充 ,再在下一个字节用一个无符号整数的表示长度(0 ~ 255)。