本文由云+社区发表

作者:mariolu

一、什么是PSS模式?

1.1、两种签名方式之一RSA-PSS

PSS (Probabilistic Signature Scheme)私钥签名流程的一种填充模式。目前主流的RSA签名包括RSA-PSS和RSA-PKCS#1 v1.5。相对应PKCS(Public Key Cryptography Standards)是一种能够自我从签名,而PSS无法从签名中恢恢复原来的签名。openssl-1.1.x以后默认使用更安全的PSS的RSA签名模式。

1.2、填充的必要性

RSA算法比较慢,一般用于非对称加密的private key签名和public key验证。因RSA算法沒有加入乱数,当出现重复性的原始资料,攻击者会通过相同加密密文而猜测出原文,因此导入padding的机制來加強安全性。

TLS流程中的密钥材料若不进行填充而直接加密,那么显然相同的key,会得到相同的密文。这种在语义上来说,是不安全的。以下例子说明了无填充模式的安全漏洞。

  • m:明文
  • e,n:RSA参数(公钥)
  • d:RSA参数(私钥)
  • c:网络传输密文

加密方加密m:c = m^e mod n,传输c

解密方解密c:m = c^d mod n,还原m

  • c':篡改密文
  • k:篡改码

由于c在网络上传输,如果网络上有人对其进行c' = c*k^e mod n,这样的替换

那么解密方将得到的结果是

(c*ke)d mod n

= (c^d mod n)* (k^ed mod n)

= m*k

即中间人有办法控制m。

1.3、PSS的基本要素

使用PSS模式的RSA签名流程如下:

图1、RSA-PSS的填充模式

相比较PKCS#1 v1.5的padding简单许多:

图2、RSA-PKCS#v1.5的填充模式

PSS的一些概念:

  • hash算法,一般使用SHA-1
  • MGF函数(mask generation function)。默认是MGF1。
  • salt length,一般由hLen决定。当为0时,签名值变成了唯一确定的。
  • 截断符号,一般是0xbc

二、RSA签名实际操作

这节例子中所涉及到的文件说明:

/tmp/wildcard_domain.sports.qq.com.v2.key:私钥

/tmp/pub: 公钥

/tmp/data: 明文

/tmp/endata: 密文

/tmp/sign: 签名

/tmp/de_sign: 解签名

2.1、前期准备:公钥和私钥

  • 通过key文件提取出public key
openssl rsa -in /usr/local/services/ssl_agent/ca/wildcard_domain.sports.qq.com.v2.key -pubout -out /tmp/pub
  • 原始数据:

echo -n "1234567890" > /tmp/data

  • 这样就有一对公钥和私钥,用来测试RSA加密解密(encrypt、decrypt)和签名验证(sign,verify)
  • RSA加密的两种算法分别是RSAES-PKCS-v1_5 and RSAES-OAEP。

2.2、加密和解密(encrypt,decrypt)

  • 加密:
openssl rsautl -pubin -inkey /tmp/data -in /tmp/data -encrypt -out /tmp/endata
  • 解密,用private key解密,得到原本的值:
openssl rsautl -inkey /tmp/wildcard_domain.sports.qq.com.v2.key -in /tmp/en_data -decrypt

2.3、签名和验证(sign, verify)

签名过程包括hash和加密。hash函数一般使用sha1。这样输入明文,直接生成sign签名。

如果是私钥签名所做的事就是先hash再加密,选择一种hash算法把原始消息计算后成ASN1格式,再把这个资料用private key加密后送出,资料本身不加密,这种方式主要是用來验证资料来源是否可信任的,送出時把原始资料和签名一起送出。

  • 签名:
openssl sha1 -sign /tmp/wildcard_domain.sports.qq.com.v2.key  /tmp/data > /tmp/data/sign/tmp/data/sign
  • 解开签名:
openssl rsautl -pubin -inkey /tmp/pub -in sign -verify -out /tmp/de_sign

用public key解开签名,并且保留padding

 openssl rsautl -pubin -inkey /tmp/pub -in /tmp/sign -encrypt -raw -hexdump

使用解开ASN1解开签名,或者签名后用ASN1工具解析

openssl rsautl -pubin -inkey /tmp/pub -in /tmp/sign -verify -asn1parse

或者:

openssl asn1parse -inform der -in /tmp/de_sign

和本地sha1对比

openssl sha1 /tmp/data

如果两者hash结果是一样,那么确定签名送过来是正确的。

2.4、openssl rsautl工具支持的填充模式

openssl rsautl --help,可以看到支持的padding模式有,在rsautl加上以下选项可以重复做2.2~2.3的实验。

 -ssl                     Use SSL v2 padding
-raw Use no padding
-pkcs Use PKCS#1 v1.5 padding (default)
-oaep Use PKCS#1 OAEP

三、PSS填充模式的特点

PSS是RSA的填充模式中的一种。

完整的RSA的填充模式包括:

RSA_SSLV23_PADDING(SSLv23填充)
RSA_NO_PADDING(不填充)
RSA_PKCS1_OAEP_PADDING (RSAES-OAEP填充,强制使用SHA1,加密使用)
RSA_X931_PADDING(X9.31填充,签名使用)
RSA_PKCS1_PSS_PADDING(RSASSA-PSS填充,签名使用)
RSA_PKCS1_PADDING(RSAES-PKCS1-v1_5/RSASSA-PKCS1-v1_5填充,签名可使用)

其中主流的填充模式是PKCS1和PSS模式。

PSS的优缺点如下:

  • PKCS#1 v1.5比较简易实现,但是缺少security proof。
  • PSS更安全,所以新版的openssl-1.1.x优先使用PSS进行私钥签名(具体在ssl握手的server key exchange阶段)

此文已由腾讯云+社区在各渠道发布

获取更多新鲜技术干货,可以关注我们腾讯云技术社区-云加社区官方号及知乎机构号

RSA签名的PSS模式的更多相关文章

  1. PHP 做 RSA 签名 生成订单(支付宝例子)

    /组合签名 $a=time(); $b=substr($a, 1); //生成随机订单号 $orderid= $b.mt_rand(10000,99999); //合作身份者id,以2088开头的16 ...

  2. PHP实现RSA签名生成订单功能【支付宝示例】

    //组合签名 $a=time(); $b=substr($a, 1); //生成随机订单号 $orderid= $b.mt_rand(10000,99999); //合作身份者id,以2088开头的1 ...

  3. RSA签名验签学习笔记

    RSA私钥签名时要基于某个HASH算法,比如MD5或者SHA1等.之前我一直认为签名的过程是:先对明文做HASH计算,然后用私钥直接对HASH值加密.最近才发现不是那么简单,需要对HASH后的数据进行 ...

  4. RSA签名验签

    import android.util.Base64; import java.security.KeyFactory; import java.security.PrivateKey; import ...

  5. java/php/c#版rsa签名以及java验签实现--转

    在开放平台领域,需要给isv提供sdk,签名是Sdk中需要提供的功能之一.由于isv使用的开发语言不是单一的,因此sdk需要提供多种语言的版本.譬如java.php.c#.另外,在电子商务尤其是支付领 ...

  6. 开发支付宝支付用DELPHI实现 RSA签名

    近来根据业务需求 在ERP中集成了微信支付,支付宝支付,开发支付宝支付时最大的障碍就是RSA签名,找了很多资料,最终用 下了个libeay32.pas  根据网上资料最终解决了问题 function  ...

  7. java/php/c#版rsa签名以及验签实现

    本文为转载,请转载请注明地址: 原文地址为        http://xw-z1985.iteye.com/blog/1837376 在开放平台领域,需要给isv提供sdk,签名是Sdk中需要提供的 ...

  8. .NET Core RSA 签名和验签(密钥为 16 进制编码)

    使用 OpenSSL 生成公私钥对,命令: $ openssl genrsa -out rsa_1024_priv.pem $ openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in ...

  9. RSA签名和验证数据

    private const string PubKey = "BgIAAACkAABSU0ExAAQAAAEAAQAxg/L6l3AyA+Zd7Hm7ESCcS4CcgY8PvwE2arRv ...

随机推荐

  1. BZOJ2649 : riddle

    题意同3495,但是内存限制收紧了,不能采用3495的前后缀优化建图的方式. 注意到“每个集合恰好选择一个点”可以放宽成“每个集合最多选择一个点”,对于最后求出的方案里,如果某个集合没选点,任选一个就 ...

  2. vue的环境安装(一node环境)

    话不多说都知道vue是基于node环境的.肯定是要安装node环境的 1.node官网下载https://nodejs.org/en/download/对应的版本我的是win的 2.双击下载下来的安装 ...

  3. java 根据某个数字,计算前后多少天的具体日期

    import java.text.ParsePosition; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Calendar; import ...

  4. EXCLE 导入 或 导出

    首先要引用 NPOI.dll   (可在网上下载!)//导入public void OnSubmit()        {            string path = Server.MapPat ...

  5. 快递100码json

    { "AOL澳通速递": "aolau", "A2U速递": "a2u", "AAE快递": &qu ...

  6. hive独立配置mysql

    版本 安装好jdk,hadoop配置好环境变量 配置 HIVE_HOME 开始安装hive, 在 /home/hadoop/apache-hive-1.2.1-bin/conf 创建文件 hive-s ...

  7. php.ini中文翻译版--转载

    ;;;;;;;; ; 警告 ; ;;;;;;;;;;; ; 此配置文件是对于新安装的PHP的默认设置. ; 默认情况下,PHP使用此配置文件安装 ; 此配置针对开发目的,并且*不是*针对生产环境 ; ...

  8. i春秋官网4.0上线啦 文末有福利

    爱瑞宝地(Everybody)期待了很久的 i春秋官网4.0上线啦 除了产品的功能更加完善 性能和体验也将大幅度提高 清新.舒适的视觉感受 搭配更加便捷的操作流程 只需一秒,扫码立即登录 即刻进入网络 ...

  9. [Swift]LeetCode32. 最长有效括号 | Longest Valid Parentheses

    Given a string containing just the characters '(' and ')', find the length of the longest valid (wel ...

  10. [Swift]LeetCode250.计数相同值子树的个数 $ Count Univalue Subtrees

    Given a binary tree, count the number of uni-value subtrees. A Uni-value subtree means all nodes of ...