Tôi muốn ký dữ liệu dưới dạng chữ ký số

Bạn nên sử dụng nguyên hàm Chữ ký số với loại khoá ECDSA_P256 cho hầu hết các trường hợp sử dụng.

Kiểu dữ liệu Chữ ký số đảm bảo rằng không ai can thiệp vào dữ liệu của bạn và chứng minh rằng dữ liệu đó là của bạn. Phương thức này là bất đối xứng, sử dụng khoá riêng tư để ký dữ liệu và khoá công khai để xác minh dữ liệu đó.

Các ví dụ sau đây sẽ giúp bạn bắt đầu sử dụng ký hiệu số nguyên thuỷ:

C++GoJavaObj-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

HƯỚNG DẪN

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

Chữ ký số

Kiểu dữ liệu Chữ ký số cho phép bạn xác minh rằng không ai can thiệp vào dữ liệu của bạn. Phương thức này đảm bảo tính xác thực và tính toàn vẹn, nhưng không đảm bảo tính bảo mật của dữ liệu đã ký. Phương thức này là bất đối xứng, nghĩa là sử dụng một cặp khoá (khoá công khai và khoá riêng tư).

Kiểu gốc Chữ ký số có các thuộc tính sau:

• Tính xác thực: Không thể tạo chữ ký mà PublicKeyVerify.Verify(signature, message) xác thực, trừ phi bạn có khoá riêng tư.
• Bất đối xứng: Quá trình tạo chữ ký sử dụng một khoá khác với khoá xác minh chữ ký. Nhờ đó, bạn có thể phân phối khoá công khai để xác minh chữ ký cho các bên không thể tự tạo chữ ký.

Nếu không cần tính không đối xứng, hãy cân nhắc sử dụng nguyên hàm MAC đơn giản và hiệu quả hơn.

Chức năng của chữ ký số được biểu thị trong Tink dưới dạng một cặp nguyên hàm:

• PublicKeySign để ký dữ liệu
• PublicKeyVerify để xác minh chữ ký

Chọn loại khoá

Bạn nên sử dụng ECDSA_P256 cho hầu hết các trường hợp sử dụng, nhưng có nhiều tuỳ chọn. Nói chung, những điều sau đây là đúng:

• ECDSA_P256 là tuỳ chọn được sử dụng rộng rãi nhất và là tuỳ chọn mặc định hợp lý. Tuy nhiên, xin lưu ý rằng chữ ký ECDSA là có thể bị thay đổi.
• ED25519 tạo chữ ký xác định và mang lại hiệu suất tốt hơn so với ECDSA_P256.
• RSA_SSA_PKCS1_3072_SHA256_F4 tạo chữ ký xác định và mang lại hiệu suất xác minh tốt nhất (nhưng việc ký chậm hơn nhiều so với ECDSA_P256 hoặc ED25519).

Cam kết bảo mật tối thiểu

• Dữ liệu cần ký có thể có độ dài tuỳ ý
• Cấp độ bảo mật 128 bit chống lại các cuộc tấn công thông báo được chọn thích ứng cho các giao thức dựa trên đường cong elip
• Mức bảo mật 112 bit chống lại các cuộc tấn công thông báo được chọn thích ứng cho các giao thức dựa trên RSA (cho phép khoá 2048 bit)

Tính dễ uốn

Một giao thức chữ ký là dễ bị tấn công nếu kẻ tấn công có thể tạo một chữ ký hợp lệ khác cho một thông báo đã được ký. Mặc dù đây không phải là vấn đề đối với hầu hết các trường hợp, nhưng trong một số trường hợp, lập trình viên ngầm giả định rằng chữ ký hợp lệ là duy nhất và điều này có thể dẫn đến kết quả không mong muốn.