Web Crypto API JWK 在 Python 中的用法

Web Crypto API JWK usage in Python

本文关键字：用法 Python Crypto API JWK Web      更新时间：2023-09-26

我正在开发一个P2P基础设施，它将拥有来自一组不同应用程序的数据，通过网络分发。这个P2P叠加层由一组Python扭曲服务器组成。

我需要为每个应用程序的每个用户保证存储数据的安全性和隐私性。因此，我使用 Web 加密 API 在 Web 应用程序的客户端生成 RSA 密钥对。RSA 密钥对也将存储在 P2P 覆盖网络中。因此，我在客户端使用用户密码的派生私钥进行密码加密。

此外，我正在使用jwk到pem模块将JWK公钥转换为PEM密钥，用于Python Cryptography库（PyCrypt或m2Crypto）。

最后，我必须保证包含这些凭据的消息以及 用户数据 ，保持其完整性。因此，在客户端，我使用用户的私钥对这些数据进行签名。

我将 ArrayBuffer 类型的数据和签名发送到服务器，以 base64 编码。 

function signData(private_key, data, callback){
    var dataForHash = str2ab(JSON.stringify(sortObject(data)));
    computeSHA(dataForHash, "SHA-256", function(hash){

        signRSA(private_key, hash, function(data){      
            callback(data.buffer.b64encode(), dataForHash.b64encode());
        });    
    });
}
function computeSHA(data, mode, callback){
    window.crypto.subtle.digest(
        {
            name: mode,
        },
        data
    )
    .then(function(hash){
        callback(new Uint8Array(hash).buffer);
    })
    .catch(function(err){
        console.error(err);
    });
}
function signRSA(private_key, data, callback){
    window.crypto.subtle.sign(
        {
            name: "RSASSA-PKCS1-v1_5",
        },
        private_key,
        data
    )
    .then(function(signature){
        callback(new Uint8Array(signature));
    })
    .catch(function(err){
        console.error(err);
    });
}
ArrayBuffer.prototype.b64encode = function(){
    return btoa(String.fromCharCode.apply(null, new Uint8Array(this)));
};

之后，当 Python 服务器收到此 http 请求时，它会从 base64 解码数据和签名。 

dataForHash = base64.b64decode(dataReceived['data'])
signature = base64.b64decode(dataReceived['signature'])

为了验证签名，需要公钥。因此：

data = utils.byteify(json.loads(dataForHash.decode("utf-16")))
pub_key = base64.b64decode(data['pub_key']) # Get PEM Public Key
（

utils.byteify（） 将 unicode 字符串转换为常规字符串）

验证签名：

Authentication.verifySignature(signature, dataForHash, pub_key)

方法定义：

from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5
from Crypto.Hash import SHA256
from Crypto.PublicKey import RSA
def verifySignature(signature, data, pub_key):
    key = RSA.importKey(pub_key)
    h = SHA256.new(data)
    verifier = PKCS1_v1_5.new(key)
    return verifier.verify(h, signature)

但是，签名验证返回 False。我也尝试使用 m2crypto 库，但它返回 0。

我设法找到了问题。

尽管在 Python （PyCrypto） 中，sign 函数应该接收要签名的数据的哈希值，但使用 Web Cryptography API，sign 方法会在签名之前对接收到的数据应用哈希函数。

因此，JS 中的数据被哈希处理了两次，一次是在调用 sign 方法之前，另一次是在创建签名之前在 sign 方法中。

function signData(private_key, data, callback){
    var dataForHash = str2ab(JSON.stringify(sortObject(data)));
    signRSA(private_key, dataForHash, function(data){           
        callback(data.buffer.b64encode(), dataForHash.b64encode());
    });    
}
ArrayBuffer.prototype.b64encode = function(){
    return btoa(String.fromCharCode.apply(null, new Uint8Array(this)));
};
String.prototype.b64decode = function(){
    var binary_string = window.atob(this);
    var len = binary_string.length;
    var bytes = new Uint8Array(new ArrayBuffer(len));
    for (var i = 0; i < len; i++)        {
        bytes[i] = binary_string.charCodeAt(i);
    }
    return bytes;
};

通过此修改，python 中的验证现在返回 True。

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