1 概述

本文次要讲述了如何利用Openssl生成ECDSA密钥对，并利用Auth0库进行Token生成及验证的过程。

2 ECDSA

2.1 简介

ECC（Elliptic Curve Cryptography，椭圆曲线加密）是一种基于椭圆曲线数学的公钥加密算法，而ECDSA是应用ECC对数字签名算法（DSA）的模仿，总的来说ECC相比起常见的RSA更加平安并且生成密钥对的过程会更快。本文不会波及过多原理性的货色，只是作简略的介绍，想要详情理解这些算法的能够戳这里。

2.2 密钥对生成

在Openssl中生成ECDSA密钥对的流程如下：

openssl ecparam -genkey -name secp521r1 -out private.pem #生成私钥openssl ec -in private.pem -pubout -out public.pem #生成公钥

参数阐明如下：

  • ecparam：EC参数设置以及生成命令
  • -genkey：应用特定参数生成EC私钥
  • -name：ec参数，能够应用openssl ecparam -list_curves 查看，这里用的是secp521r1
  • -out：输入文件名
  • ec：EC密钥解决命令
  • -in：输出文件
  • -pubout：默认状况下会输入私钥，加上该选项会变成输入公钥（如果输出是公钥的状况下该参数会主动设置）

执行完命令后就胜利生成密钥对了，能够查看一下：

密钥对生成之后就能够筹备一下生成Token了。

3 Auth0中的Token利用

3.1 Auth0

Auth0提供了验证以及受权服务，这里利用官网提供的Java实现去生成Token（这里插一句题外话，Java罕用的Token实现还有一个叫JJWT的库），首先引入包：

<dependency>    <groupId>com.auth0</groupId>    <artifactId>java-jwt</artifactId>    <version>3.12.0</version></dependency>

Gradle：

compile group: 'com.auth0', name: 'java-jwt', version: '3.12.0'

引入起初看一下反对的加密算法，如下图：

最简略的应用HMAC算法生成的Token如下：

System.out.println(JWT.create().withIssuer("issuer").withAudience("content").sign(Algorithm.HMAC512("password")));

当然这不是本文的重点，本文的重点是介绍如何利用ECDSA去生成Token。

首先Auth0提供的签名api如下：

JWT.create().sign(Algorithm)

其中Algorithm能够取值如下：

想要应用ECDSA算法须要提供一个ECDSAKeyProvider或一个ECPublicKey和一个ECPrivateKey，这里抉择后一种形式实现。

3.2 密钥对解决

官网并没有提供如何生成ECPublicKey/ECPrivateKey的办法，甚至连从文件读取密钥对的办法都没有提供，笔者从官网提供的测试代码中发现了如下办法：

其中外围就是读取密钥对的两个办法：

  • readPublicKeyFromFile
  • readPrivateKeyFromFile

从import后果能够看到这是一个工具类：

但问题是官网该工具类是测试应用的，换句话说不对外裸露的，在IDEA中间接引入会报错：

因而间接找到该工具类的源码（链接能够戳这里，须要引入bouncycastle包，Maven仓库链接能够戳这里）

package com.auth0.jwt;import org.bouncycastle.util.io.pem.PemObject;import org.bouncycastle.util.io.pem.PemReader;import java.io.File;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileReader;import java.io.IOException;import java.security.KeyFactory;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import java.security.PrivateKey;import java.security.PublicKey;import java.security.spec.EncodedKeySpec;import java.security.spec.InvalidKeySpecException;import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;public class PemUtils {    private static byte[] parsePEMFile(File pemFile) throws IOException {        if (!pemFile.isFile() || !pemFile.exists()) {            throw new FileNotFoundException(String.format("The file '%s' doesn't exist.", pemFile.getAbsolutePath()));        }        PemReader reader = new PemReader(new FileReader(pemFile));        PemObject pemObject = reader.readPemObject();        byte[] content = pemObject.getContent();        reader.close();        return content;    }    private static PublicKey getPublicKey(byte[] keyBytes, String algorithm) {        PublicKey publicKey = null;        try {            KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance(algorithm);            EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);            publicKey = kf.generatePublic(keySpec);        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {            System.out.println("Could not reconstruct the public key, the given algorithm could not be found.");        } catch (InvalidKeySpecException e) {            System.out.println("Could not reconstruct the public key");        }        return publicKey;    }        private static PrivateKey getPrivateKey(byte[] keyBytes, String algorithm) {        PrivateKey privateKey = null;        try {            KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance(algorithm);            EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);            privateKey = kf.generatePrivate(keySpec);        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {            System.out.println("Could not reconstruct the private key, the given algorithm could not be found.");        } catch (InvalidKeySpecException e) {            System.out.println("Could not reconstruct the private key");        }        return privateKey;    }    public static PublicKey readPublicKeyFromFile(String filepath, String algorithm) throws IOException {        byte[] bytes = PemUtils.parsePEMFile(new File(filepath));        return PemUtils.getPublicKey(bytes, algorithm);    }    public static PrivateKey readPrivateKeyFromFile(String filepath, String algorithm) throws IOException {        byte[] bytes = PemUtils.parsePEMFile(new File(filepath));        return PemUtils.getPrivateKey(bytes, algorithm);    }}

间接复制该工具类后，将前一步生成的private.pem以及public.pem搁置适合地位，通过工具类读取并生成Token：

public class Main {    public static void main(String[] args) {        try {            ECPublicKey publicKey = (ECPublicKey) PemUtils.readPublicKeyFromFile("src/main/resources/public.pem","EC");            ECPrivateKey privateKey = (ECPrivateKey) PemUtils.readPrivateKeyFromFile("src/main/resources/private.pem","EC");            Algorithm algorithm = Algorithm.ECDSA512(publicKey,privateKey);            String token = JWT.create()                    .withIssuer("issuer")                    .sign(algorithm);            JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm).build();            verifier.verify(JWT.decode(token));        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }}

然而会报错说私钥是null：

从官网issue中查到了相似的问题：

答复说是密钥格局的问题，其中提到的pkcs8是私钥格局转换命令：

将私钥的格局进行转换：

openssl pkcs8 -topk8 -inform pem -in private.pem -outform pem -nocrypt -out newprivate.pem

参数阐明：

  • pkcs8：私钥格局转换命令
  • -topk8：读取私钥并转换为PKCS#8格局
  • -inform：指定输出格局，默认pem，应用该参数并配合-topk8后会生成加密后的PKCS#8格局的私钥
  • -in：输出文件
  • -outform：与-inform相似
  • -nocrypt：在这里次要配合-inform+-topk8应用，生成不加密的PrivateKeyInfo而不是加密的PKCS#8 EncryptedPrivateKeyInfo，因为一些软件（比方某些版本的Java代码）应用的是不加密格局的私钥
  • -out：输入文件

转换后就能够生成Token了。

3.3 生成Token

最初readPrivateKeyFromFile中的参数批改为新的私钥即可：

ECPrivateKey privateKey = (ECPrivateKey) PemUtils.readPrivateKeyFromFile("src/main/resources/newprivate.pem","EC");

4 参考源码

蕴含了示例密钥对以及如何应用（Gradle版的）：

  • Github
  • 码云
  • CODE.CHINA

5 参考网站

1、知乎-ECC椭圆曲线加密算法：介绍

2、什么是椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）？

3、Elliptic Curve Cryptography: breaking security and a comparison with RSA

4、OpenSSL doc

5、StackExange-https://superuser.com/questions/1103401/generate-an-ecdsa-key-and-csr-with-openssl

6、auth0/java-jwt Issue - ECDSA key version mismatch from openssl pem files #270

7、auth0/java-jwt Github

8、codota-How to useECDSA512methodincom.auth0.jwt.algorithms.Algorithm