أريد توقيع البيانات رقميًا

ننصح باستخدام العنصر الأساسي التوقيع الرقمي مع نوع المفتاح ECDSA_P256 لمعظم حالات الاستخدام.

تضمن الأداة الأساسية للتوقيع الرقمي عدم تلاعب أي شخص ببياناتك وتثبت أنّ البيانات مصدرها أنت. وهو غير متماثل، حيث يتم استخدام المفتاح الخاص لتوقيع البيانات والمفتاح العام للتحقّق منها.

تساعدك الأمثلة التالية على بدء استخدام العنصر الأساسي "التوقيع الرقمي":

C++‎انتقالJavaObj-CPython

// A utility for signing and verifying files using digital signatures.
#include <iostream>
#include <memory>
#include <ostream>
#include <string>

#include "absl/flags/flag.h"
#include "absl/flags/parse.h"
#include "absl/log/check.h"
#include "absl/strings/string_view.h"
#include "tink/config/global_registry.h"
#include "util/util.h"
#include "tink/keyset_handle.h"
#include "tink/public_key_sign.h"
#include "tink/public_key_verify.h"
#include "tink/signature/signature_config.h"
#include "tink/util/status.h"

ABSL_FLAG(std::string, keyset_filename, "", "Keyset file in JSON format");
ABSL_FLAG(std::string, mode, "", "Mode of operation (sign|verify)");
ABSL_FLAG(std::string, input_filename, "", "Filename to operate on");
ABSL_FLAG(std::string, signature_filename, "", "Path to the signature file");

namespace {

using ::crypto::tink::KeysetHandle;
using ::crypto::tink::PublicKeySign;
using ::crypto::tink::PublicKeyVerify;
using ::crypto::tink::util::Status;
using ::crypto::tink::util::StatusOr;

constexpr absl::string_view kSign = "sign";
constexpr absl::string_view kVerify = "verify";

void ValidateParams() {
  // ...
}

}  // namespace

namespace tink_cc_examples {

// Digital signature example CLI implementation.
Status DigitalSignatureCli(absl::string_view mode,
                           const std::string& keyset_filename,
                           const std::string& input_filename,
                           const std::string& signature_filename) {
  Status result = crypto::tink::SignatureConfig::Register();
  if (!result.ok()) return result;

  // Read the keyset from file.
  StatusOr<std::unique_ptr<KeysetHandle>> keyset_handle =
      ReadJsonCleartextKeyset(keyset_filename);
  if (!keyset_handle.ok()) return keyset_handle.status();

  // Read the input.
  StatusOr<std::string> input_file_content = ReadFile(input_filename);
  if (!input_file_content.ok()) return input_file_content.status();

  if (mode == kSign) {
    StatusOr<std::unique_ptr<PublicKeySign>> public_key_sign =
        (*keyset_handle)
            ->GetPrimitive<crypto::tink::PublicKeySign>(
                crypto::tink::ConfigGlobalRegistry());
    if (!public_key_sign.ok()) return public_key_sign.status();

    StatusOr<std::string> signature =
        (*public_key_sign)->Sign(*input_file_content);
    if (!signature.ok()) return signature.status();

    return WriteToFile(*signature, signature_filename);
  } else {  // mode == kVerify
    StatusOr<std::unique_ptr<PublicKeyVerify>> public_key_verify =
        (*keyset_handle)
            ->GetPrimitive<crypto::tink::PublicKeyVerify>(
                crypto::tink::ConfigGlobalRegistry());
    if (!public_key_verify.ok()) return public_key_verify.status();

    // Read the signature.
    StatusOr<std::string> signature_file_content = ReadFile(signature_filename);
    if (!signature_file_content.ok()) return signature_file_content.status();

    return (*public_key_verify)
        ->Verify(*signature_file_content, *input_file_content);
  }
}

}  // namespace tink_cc_examples

int main(int argc, char** argv) {
  absl::ParseCommandLine(argc, argv);

  ValidateParams();

  std::string mode = absl::GetFlag(FLAGS_mode);
  std::string keyset_filename = absl::GetFlag(FLAGS_keyset_filename);
  std::string input_filename = absl::GetFlag(FLAGS_input_filename);
  std::string signature_filename = absl::GetFlag(FLAGS_signature_filename);

  std::clog << "Using keyset in " << keyset_filename << " to " << mode;
  if (mode == kSign) {
    std::clog << " file " << input_filename
              << "; the resulting signature is written to "
              << signature_filename << '\n';
  } else {  // mode == kVerify
    std::clog << " the signature in " << signature_filename
              << " over the content of " << input_filename << '\n';
  }

  CHECK_OK(tink_cc_examples::DigitalSignatureCli(
      mode, keyset_filename, input_filename, signature_filename));
  return 0;
}
digital_signatures_cli.cc

import (
	"bytes"
	"fmt"
	"log"

	"github.com/tink-crypto/tink-go/v2/insecurecleartextkeyset"
	"github.com/tink-crypto/tink-go/v2/keyset"
	"github.com/tink-crypto/tink-go/v2/signature"
)

func Example() {
	// A private keyset created with
	// "tinkey create-keyset --key-template=ECDSA_P256 --out private_keyset.cfg".
	// Note that this keyset has the secret key information in cleartext.
	privateJSONKeyset := `{
		"key": [{
			"keyData": {
					"keyMaterialType":
							"ASYMMETRIC_PRIVATE",
					"typeUrl":
							"type.googleapis.com/google.crypto.tink.EcdsaPrivateKey",
					"value":
							"EkwSBggDEAIYAhogEiSZ9u2nDtvZuDgWgGsVTIZ5/V08N4ycUspTX0RYRrkiIHpEwHxQd1bImkyMvV2bqtUbgMh5uPSTdnUEGrPXdt56GiEA3iUi+CRN71qy0fOCK66xAW/IvFyjOGtxjppRhSFUneo="
			},
			"keyId": 611814836,
			"outputPrefixType": "TINK",
			"status": "ENABLED"
		}],
		"primaryKeyId": 611814836
	}`

	// The corresponding public keyset created with
	// "tinkey create-public-keyset --in private_keyset.cfg"
	publicJSONKeyset := `{
      "key": [{
          "keyData": {
              "keyMaterialType":
                  "ASYMMETRIC_PUBLIC",
              "typeUrl":
                  "type.googleapis.com/google.crypto.tink.EcdsaPublicKey",
              "value":
                  "EgYIAxACGAIaIBIkmfbtpw7b2bg4FoBrFUyGef1dPDeMnFLKU19EWEa5IiB6RMB8UHdWyJpMjL1dm6rVG4DIebj0k3Z1BBqz13beeg=="
          },
          "keyId": 611814836,
          "outputPrefixType": "TINK",
          "status": "ENABLED"
      }],
      "primaryKeyId": 611814836
  }`

	// Create a keyset handle from the cleartext private keyset in the previous
	// step. The keyset handle provides abstract access to the underlying keyset to
	// limit the access of the raw key material. WARNING: In practice,
	// it is unlikely you will want to use a insecurecleartextkeyset, as it implies
	// that your key material is passed in cleartext, which is a security risk.
	// Consider encrypting it with a remote key in Cloud KMS, AWS KMS or HashiCorp Vault.
	// See https://github.com/google/tink/blob/master/docs/GOLANG-HOWTO.md#storing-and-loading-existing-keysets.
	privateKeysetHandle, err := insecurecleartextkeyset.Read(
		keyset.NewJSONReader(bytes.NewBufferString(privateJSONKeyset)))
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Retrieve the Signer primitive from privateKeysetHandle.
	signer, err := signature.NewSigner(privateKeysetHandle)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Use the primitive to sign a message. In this case, the primary key of the
	// keyset will be used (which is also the only key in this example).
	data := []byte("data")
	sig, err := signer.Sign(data)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Create a keyset handle from the keyset containing the public key. Because the
	// public keyset does not contain any secrets, we can use [keyset.ReadWithNoSecrets].
	publicKeysetHandle, err := keyset.ReadWithNoSecrets(
		keyset.NewJSONReader(bytes.NewBufferString(publicJSONKeyset)))
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Retrieve the Verifier primitive from publicKeysetHandle.
	verifier, err := signature.NewVerifier(publicKeysetHandle)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	if err = verifier.Verify(sig, data); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Printf("sig is valid")
	// Output: sig is valid
}
signature_test.go

package signature;

import static java.nio.charset.StandardCharsets.UTF_8;

import com.google.crypto.tink.InsecureSecretKeyAccess;
import com.google.crypto.tink.KeysetHandle;
import com.google.crypto.tink.PublicKeySign;
import com.google.crypto.tink.PublicKeyVerify;
import com.google.crypto.tink.RegistryConfiguration;
import com.google.crypto.tink.TinkJsonProtoKeysetFormat;
import com.google.crypto.tink.signature.SignatureConfig;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

/**
 * A command-line utility for digitally signing and verifying a file.
 *
 * <p>It loads cleartext keys from disk - this is not recommended!
 *
 * <p>It requires the following arguments:
 *
 * <ul>
 *   <li>mode: either 'sign' or 'verify'.
 *   <li>key-file: Read the key material from this file.
 *   <li>input-file: Read the input from this file.
 *   <li>signature-file: name of the file containing a hexadecimal signature of the input file.
 */
public final class SignatureExample {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    if (args.length != 4) {
      System.err.printf("Expected 4 parameters, got %d\n", args.length);
      System.err.println(
          "Usage: java SignatureExample sign/verify key-file input-file signature-file");
      System.exit(1);
    }

    String mode = args[0];
    if (!mode.equals("sign") && !mode.equals("verify")) {
      System.err.println("Incorrect mode. Please select sign or verify.");
      System.exit(1);
    }
    Path keyFile = Paths.get(args[1]);
    byte[] msg = Files.readAllBytes(Paths.get(args[2]));
    Path signatureFile = Paths.get(args[3]);

    // Register all signature key types with the Tink runtime.
    SignatureConfig.register();

    // Read the keyset into a KeysetHandle.
    KeysetHandle handle =
        TinkJsonProtoKeysetFormat.parseKeyset(
            new String(Files.readAllBytes(keyFile), UTF_8), InsecureSecretKeyAccess.get());

    if (mode.equals("sign")) {
      // Get the primitive.
      PublicKeySign signer = handle.getPrimitive(RegistryConfiguration.get(), PublicKeySign.class);

      // Use the primitive to sign data.
      byte[] signature = signer.sign(msg);
      Files.write(signatureFile, signature);
    } else {
      byte[] signature = Files.readAllBytes(signatureFile);

      // Get the primitive.
      PublicKeyVerify verifier =
          handle.getPrimitive(RegistryConfiguration.get(), PublicKeyVerify.class);

      verifier.verify(signature, msg);
    }
  }

  private SignatureExample() {}
}
SignatureExample.java

تعليمات

import tink
from tink import secret_key_access
from tink import signature


def example():
  """Sign and verify using digital signatures."""
  # Register the signature key managers. This is needed to create
  # PublicKeySign and PublicKeyVerify primitives later.
  signature.register()

  # A private keyset created with
  # "tinkey create-keyset --key-template=ECDSA_P256 --out private_keyset.cfg".
  # Note that this keyset has the secret key information in cleartext.
  private_keyset = r"""{
      "key": [{
          "keyData": {
              "keyMaterialType":
                  "ASYMMETRIC_PRIVATE",
              "typeUrl":
                  "type.googleapis.com/google.crypto.tink.EcdsaPrivateKey",
              "value":
                  "EkwSBggDEAIYAhogEiSZ9u2nDtvZuDgWgGsVTIZ5/V08N4ycUspTX0RYRrkiIHpEwHxQd1bImkyMvV2bqtUbgMh5uPSTdnUEGrPXdt56GiEA3iUi+CRN71qy0fOCK66xAW/IvFyjOGtxjppRhSFUneo="
          },
          "keyId": 611814836,
          "outputPrefixType": "TINK",
          "status": "ENABLED"
      }],
      "primaryKeyId": 611814836
  }"""

  # The corresponding public keyset created with
  # "tinkey create-public-keyset --in private_keyset.cfg"
  public_keyset = r"""{
      "key": [{
          "keyData": {
              "keyMaterialType":
                  "ASYMMETRIC_PUBLIC",
              "typeUrl":
                  "type.googleapis.com/google.crypto.tink.EcdsaPublicKey",
              "value":
                  "EgYIAxACGAIaIBIkmfbtpw7b2bg4FoBrFUyGef1dPDeMnFLKU19EWEa5IiB6RMB8UHdWyJpMjL1dm6rVG4DIebj0k3Z1BBqz13beeg=="
          },
          "keyId": 611814836,
          "outputPrefixType": "TINK",
          "status": "ENABLED"
      }],
      "primaryKeyId": 611814836
  }"""

  # Create a keyset handle from the cleartext keyset in the previous
  # step. The keyset handle provides abstract access to the underlying keyset to
  # limit the exposure of accessing the raw key material. WARNING: In practice,
  # it is unlikely you will want to use tink.json_proto_keyset_format.parse, as
  # it implies that your key material is passed in cleartext which is a security
  # risk.
  private_keyset_handle = tink.json_proto_keyset_format.parse(
      private_keyset, secret_key_access.TOKEN
  )

  # Retrieve the PublicKeySign primitive we want to use from the keyset
  # handle.
  sign_primitive = private_keyset_handle.primitive(signature.PublicKeySign)

  # Use the primitive to sign a message. In this case the primary key of the
  # keyset will be used (which is also the only key in this example).
  sig = sign_primitive.sign(b'msg')

  # Create a keyset handle from the keyset containing the public key. Because
  # this keyset does not contain any secrets, we can use
  # `parse_without_secret`.
  public_keyset_handle = tink.json_proto_keyset_format.parse_without_secret(
      public_keyset
  )

  # Retrieve the PublicKeyVerify primitive we want to use from the keyset
  # handle.
  verify_primitive = public_keyset_handle.primitive(signature.PublicKeyVerify)

  # Use the primitive to verify that `sig` is valid signature for the message.
  # Verify finds the correct key in the keyset. If no key is found or
  # verification fails, it raises an error.
  verify_primitive.verify(sig, b'msg')

  # Note that we can also get the public keyset handle from the private keyset
  # handle. The verification works the same as above.
  public_keyset_handle2 = private_keyset_handle.public_keyset_handle()
  verify_primitive2 = public_keyset_handle2.primitive(signature.PublicKeyVerify)
  verify_primitive2.verify(sig, b'msg')
signature_basic.py

التوقيع الرقمي

تتيح لك الأداة الأساسية "التوقيع الرقمي" التحقّق من أنّه لم يتم التلاعب ببياناتك. ويضمن ذلك صحة وسلامة البيانات الموقَّعة، ولكن ليس سريتها. وهو غير متماثل، أي أنّه يستخدم مفتاحَين (المفتاح العام والمفتاح الخاص).

تتضمّن العنصر الأساسي "التوقيع الرقمي" السمات التالية:

• الأصالة: من المستحيل إنشاء توقيع يُجري PublicKeyVerify.Verify(signature, message) عملية التحقّق منه، ما لم يكن لديك المفتاح الخاص.
• غير المتماثل: يستخدم إنشاء التوقيع مفتاحًا مختلفًا عن مفتاح التحقّق منه. يتيح لك ذلك توزيع المفتاح العام لإثبات صحة التوقيعات على الأطراف التي لا يمكنها إنشاء التوقيعات بنفسها.

إذا لم تكن بحاجة إلى عدم التناظر، ننصحك باستخدام MAC البسيط والأكثر فعالية بدلاً من ذلك.

يتم تمثيل وظيفة التوقيعات الرقمية في Tink كزوج من العناصر الأساسية:

• ‫PublicKeySign لتوقيع البيانات
• ‫PublicKeyVerify للتحقّق من التوقيع

اختيار نوع المفتاح

ننصحك باستخدام ECDSA_P256 لمعظم حالات الاستخدام، ولكن هناك مجموعة متنوعة من options. بشكل عام، تنطبق القواعد التالية:

• ECDSA_P256 هو الخيار الأكثر استخدامًا والإعداد التلقائي المقبول. يُرجى العلم أنّ توقيعات ECDSA قابلة للتلاعب.
• ينشئ ED25519 توقيعات حتمية ويقدّم أداءً أفضل مقارنةً بـ ECDSA_P256.
• ينشئ RSA_SSA_PKCS1_3072_SHA256_F4 توقيعات محدّدة ويقدّم أفضل أداء للتحقّق (ولكنّ التوقيع أبطأ بكثير من ECDSA_P256 أو ED25519).

الحد الأدنى من ضمانات الأمان

• يمكن أن تكون البيانات التي سيتم التوقيع عليها بأي طول عشوائي.
• مستوى أمان 128 بت ضد هجمات الرسائل المختارة التكيُّفية للأنظمة المستندة إلى منحنى الإقليدي
• مستوى أمان 112 بت ضد هجمات الرسائل المُختارة التكيُّفية للخطط المستندة إلى RSA (يسمح بمفاتيح 2048 بت)

قابلية التكيّف

يكون مخطّط التوقيع قابلاً للتلاعب إذا كان بإمكان المهاجم إنشاء توقيع مختلف صالح لرسالة تم توقيعها من قبل. على الرغم من أنّ هذا ليس مشكلة في معظم السيناريوهات، يفترض المبرمجون في بعض الحالات ضمنيًا أنّ التوقيعات الصالحة فريدة، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى نتائج غير متوقّعة.