使用PEM编码的加密私钥本地签名消息

Question

我正在尝试使用PEM（X.509）证书（存储在磁盘上的privateKey.pem文件中）来签署通过Java中的套接字发送的消息，但是在找到一个接近的示例时遇到了很多麻烦。 我通常是一个C ++人，他只是在帮助这个项目，所以我把它放在代码中有点困难，因为我不熟悉API。

不幸的是，我只限于Java（1.6.0 Update 16）标准的方法，所以虽然我发现了一个使用BouncyCastle的PEMReader的类似例子，但它对这个特定的项目没有多大帮助。

我的privateKey.pem密钥是passphrase protected，格式为：

-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
Proc-Type: 4,ENCRYPTED DEK-Info:
DES-EDE3-CBC,63A862F284B1280B
[...]
tsjQI4H8lhOBuk+NelHu7h2+uqbBQzwkPoA8IqbPXUz+B/MAGhoTGl4AKPjfm9gu
OqEorRU2vGiSaUPgDaRhdPKK0stxMxbByUi8xQ2156d/Ipk2IPLSEZDXONrB/4O5
[...]
-----END RSA PRIVATE KEY-----

它们是使用OpenSSL生成的：

openssl.exe genrsa -out private_key.pem 4096

我无法在运行之前将此密钥转换为DER或其他格式，任何必要的转换都需要在代码内部完成，因为密钥需要易于更换且格式仍为PEM。

我听过各种各样的事情，我并不完全确定，并且希望这里的集体思想可以帮助将各个部分拉到一起。

我听说它说PEM证书需要Base64解码才能将其转换为可以使用的DER证书。 我有一个名为MiGBase64的Base64解码工具，但我不完全确定如何/何时需要解码。

我已经迷失在Java API文档中，试图追踪存在的15种不同类型的Keys，KeyStores，KeyGenerators，Certificates等，但我对它们中的任何一种都不熟悉，无法正确识别我需要的使用，以及如何一起使用它们。

基本算法看起来很简单，这就是为什么我无法编写同样简单的实现特别令人沮丧的原因：

1）从文件中读取privateKey.pem
2）使用密码短语将私钥加载到XXX类中以解密密钥
3）使用带有Signature类的密钥对象对消息进行签名

非常感谢帮助，特别是示例代码。 我一直在努力寻找这个问题的有用示例，因为大多数“关闭”示例都是使用BouncyCastle生成新密钥，或者只是使用不适用于此处的不同形式的密钥/类。

这似乎是一个非常简单的问题，但它让我发疯，任何非常简单的答案？

Answer 1

如果您使用的是BouncyCastle，请尝试以下操作：

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.security.KeyPair;
import java.security.Security;
import java.security.Signature;
import java.util.Arrays;

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.openssl.PEMReader;
import org.bouncycastle.openssl.PasswordFinder;
import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;

public class SignatureExample {

    public static void main(String [] args) throws Exception {
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

        String message = "hello world";
        File privateKey = new File("private.pem");
        KeyPair keyPair = readKeyPair(privateKey, "password".toCharArray());

        Signature signature = Signature.getInstance("SHA256WithRSAEncryption");
        signature.initSign(keyPair.getPrivate());
        signature.update(message.getBytes());
        byte [] signatureBytes = signature.sign();
        System.out.println(new String(Hex.encode(signatureBytes)));

        Signature verifier = Signature.getInstance("SHA256WithRSAEncryption");
        verifier.initVerify(keyPair.getPublic());
        verifier.update(message.getBytes());
        if (verifier.verify(signatureBytes)) {
            System.out.println("Signature is valid");
        } else {
            System.out.println("Signature is invalid");
        }
    }

    private static KeyPair readKeyPair(File privateKey, char [] keyPassword) throws IOException {
        FileReader fileReader = new FileReader(privateKey);
        PEMReader r = new PEMReader(fileReader, new DefaultPasswordFinder(keyPassword));
        try {
            return (KeyPair) r.readObject();
        } catch (IOException ex) {
            throw new IOException("The private key could not be decrypted", ex);
        } finally {
            r.close();
            fileReader.close();
        }
    }

    private static class DefaultPasswordFinder implements PasswordFinder {

        private final char [] password;

        private DefaultPasswordFinder(char [] password) {
            this.password = password;
        }

        @Override
        public char[] getPassword() {
            return Arrays.copyOf(password, password.length);
        }
    } 
}

Answer 2

OpenSSL命令生成密钥对并以PKCS＃1格式对其进行编码。 如果您不使用加密（没有为命令提供密码），则PEM只是用于PKCS＃1 RSAPrivateKey的Base64编码的DER。

不幸的是，Sun的JCE没有提供公共接口来读取这种格式的密钥。 你有2个选择，

1. 将密钥导入密钥库，您可以从那里读取密钥。 Keytool不允许导入私钥。 您可以找到其他工具来执行此操作。

2. OAuth库具有处理此功能的功能。 看看这里的代码，

http://oauth.googlecode.com/svn/code/java/core/commons/src/main/java/net/oauth/signature/pem/PKCS1EncodedKeySpec.java