签名验签介绍及算法规格

当需要判断接收的数据是否被篡改、数据是否为指定对象发送的数据时,可以使用签名验签操作。

接下来将说明系统目前支持的算法及其对应的规格。

RSA

算法库框架目前提供了两种RSA签名验签的填充模式:

  • PKCS1:即RFC3447规范中的RSAES-PKCS1-V1_5模式,对应OpenSSL中的RSA_PKCS1_PADDING。

    使用该模式时需要设置摘要(md),摘要算法输出的长度需要小于RSA钥模(即RSA模数n的字节长度)。

  • PSS: 即RFC3447规范中的RSASSA-PSS模式,对应OpenSSL中的RSA_PKCS1_PSS_PADDING。

    使用该模式时需要设置两个摘要(md和mgf1_md),且md和mgf1_md长度之和需要小于RSA的钥模。

    此模式还可额外设置盐长度saltLen,并用于获取PSS的相关参数。(单位:字节)

PSS的相关参数 说明
md 摘要算法。
mgf 掩码生成算法,目前仅支持MGF1。
mgf1_md MGF1算法中使用的摘要算法。
saltLen 盐长度。(单位:字节)
trailer_field 用于编码操作的整数,只支持为1。

填充模式为PKCS1

以字符串参数完成RSA签名验签,具体的“字符串参数”由“非对称密钥类型”、“填充模式 PKCS1”和“摘要”使用符号“|”拼接而成,用于在创建非对称签名验签实例时,指定非对称签名验签算法规格。

如表所示,各取值范围(即[]中的内容)中,只能选取一项完成字符串拼接。举例说明,当需要非对称密钥类型为RSA512、填充模式为PKCS1、摘要算法为MD5的密钥时,其字符串参数为"RSA512|PKCS1|MD5"。

说明: RSA签名验签时,摘要算法输出的长度,需要小于RSA的钥模。如RSA密钥为512位时,不支持SHA512。

非对称密钥类型 填充模式 摘要算法 API版本
RSA512 PKCS1 [MD5|SHA1|SHA224|SHA256] 9+
RSA768 PKCS1 [MD5|SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 9+
RSA1024 PKCS1 [MD5|SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 9+
RSA2048 PKCS1 [MD5|SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 9+
RSA3072 PKCS1 [MD5|SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 9+
RSA4096 PKCS1 [MD5|SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 9+
RSA8192 PKCS1 [MD5|SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 9+
RSA PKCS1 符合长度要求的摘要算法 10+

如表中最后一行所示,为了兼容由密钥参数生成的密钥,RSA签名验签参数输入密钥类型时支持不带长度,签名验签运算取决于实际输入的密钥长度。

填充模式为PSS

以字符串参数完成RSA签名验签,具体的“字符串参数”由“非对称密钥类型”、“填充模式 PSS”、“摘要”和“掩码摘要”使用符号“|”拼接而成,用于在创建非对称签名验签实例时,指定非对称签名验签算法规格。

如表所示,各取值范围(即[]中的内容)中,只能选取一项完成字符串拼接。举例说明,当需要非对称密钥类型为RSA2048、填充模式为PSS、摘要算法为SHA256、掩码摘要为MGF1_SHA256的密钥时,其字符串参数为"RSA2048|PSS|SHA256|MGF1_SHA256"。

说明: RSA签名验签时,对于PSS模式,md和mgf1_md长度之和需要小于RSA的钥模。如RSA密钥为512位时,无法支持md和mgf1_md同时为SHA256。

非对称密钥类型 填充模式 摘要 掩码摘要 API版本
RSA512 PSS MD5 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256] 9+
RSA512 PSS SHA1 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256] 9+
RSA512 PSS SHA224 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256] 9+
RSA512 PSS SHA256 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224] 9+
RSA768 PSS MD5 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA768 PSS SHA1 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA768 PSS SHA224 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA768 PSS SHA256 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384] 9+
RSA768 PSS SHA384 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256] 9+
RSA768 PSS SHA512 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224] 9+
RSA1024 PSS MD5 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA1024 PSS SHA1 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA1024 PSS SHA224 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA1024 PSS SHA256 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA1024 PSS SHA384 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA1024 PSS SHA512 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384] 9+
RSA2048 PSS MD5 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA2048 PSS SHA1 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA2048 PSS SHA224 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA2048 PSS SHA256 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA2048 PSS SHA384 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA2048 PSS SHA512 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA3072 PSS MD5 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA3072 PSS SHA1 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA3072 PSS SHA224 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA3072 PSS SHA256 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA3072 PSS SHA384 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA3072 PSS SHA512 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA4096 PSS MD5 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA4096 PSS SHA1 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA4096 PSS SHA224 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA4096 PSS SHA256 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA4096 PSS SHA384 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA4096 PSS SHA512 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA8192 PSS MD5 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA8192 PSS SHA1 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA8192 PSS SHA224 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA8192 PSS SHA256 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA8192 PSS SHA384 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA8192 PSS SHA512 [MGF1_MD5|MGF1_SHA1|MGF1_SHA224|MGF1_SHA256|MGF1_SHA384|MGF1_SHA512] 9+
RSA PSS 符合长度要求的摘要算法 MGF1_符合长度要求的摘要算法 10+

如表中最后一行所示,为了兼容由密钥参数生成的密钥,RSA签名验签参数输入密钥类型时支持不带长度,签名验签运算取决于实际输入的密钥长度。

获取/设置PSS填充模式的参数

当前支持RSA使用PSS填充模式时,获取、设置相关参数,“√”表示支持对获取或设置该参数。

PSS参数 枚举值 获取 设置
md PSS_MD_NAME_STR -
mgf PSS_MGF_NAME_STR -
mgf1_md PSS_MGF1_MD_STR -
saltLen PSS_SALT_LEN_NUM
trailer_field PSS_TRAILER_FIELD_NUM -

ECDSA

ECDSA(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm,椭圆曲线数字签名算法)是基于椭圆曲线密码(ECC)的数字签名算法(DSA)。相比DLP(Discrete logarithm Problem,普通的离散对数问题)和IFP(integer factorization problem,大数分解问题),椭圆曲线密码的单位比特强度要高于其他公钥体制。

算法库框架提供了多种椭圆曲线及摘要算法组合的ECDSA签名验签能力。

以字符串参数完成ECDSA签名验签,具体的“字符串参数”由“非对称密钥类型”和“摘要”使用符号“|”拼接而成,用于在创建非对称签名验签实例时,指定非对称签名验签算法规格。

如表所示,各取值范围(即[]中的内容)中,只能选取一项完成字符串拼接。举例说明,当需要非对称密钥类型为ECC224、摘要算法为SHA256的密钥时,其字符串参数为"ECC224|SHA256"。

非对称密钥类型 摘要 API版本
ECC224 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 9+
ECC256 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 9+
ECC384 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 9+
ECC521 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 9+
ECC_BrainPoolP160r1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP160t1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP192r1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP192t1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP224r1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP224t1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP256r1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP256t1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP320r1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP320t1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP384r1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP384t1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP512r1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC_BrainPoolP512t1 [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 11+
ECC [SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 10+

如表中最后一行所示,为了兼容由密钥参数生成的密钥,ECDSA签名验签参数输入密钥类型时支持不指定长度和曲线,签名验签运算取决于实际输入的密钥。

DSA

DSA(Digital Signature Algorithm,数字签名算法)的安全性基于整数有限域离散对数问题的困难性,具有较好的兼容性和适用性。

以字符串参数完成DSA签名验签,具体的“字符串参数”由“非对称密钥类型”和“摘要”使用符号“|”拼接而成,用于在创建非对称签名验签实例时,指定非对称签名验签算法规格。

如表所示,各取值范围(即[]中的内容)中,只能选取一项完成字符串拼接。举例说明,当需要非对称密钥类型为DSA1024、摘要算法为SHA256的密钥时,其字符串参数为"DSA1024|SHA256"。

非对称密钥类型 摘要 API版本
DSA1024 [NoHash|SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 10+
DSA2048 [NoHash|SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 10+
DSA3072 [NoHash|SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 10+
DSA [NoHash|SHA1|SHA224|SHA256|SHA384|SHA512] 10+

如表中最后一行所示,为了兼容由密钥参数生成的密钥,DSA签名验签参数输入密钥类型时支持不带长度,签名验签运算取决于实际输入的密钥长度。

SM2

SM2数字签名算法,是基于椭圆曲线的签名验签算法。

以字符串参数完成SM2签名验签,具体的“字符串参数”由“非对称密钥类型”和“摘要”使用符号“|”拼接而成,用于在创建非对称签名验签实例时,指定非对称签名验签算法规格。

当前SM2签名只支持SM3摘要。

非对称密钥类型 摘要 字符串参数 API版本
SM2_256 SM3 SM2_256|SM3 10+
SM2 SM3 SM2|SM3 10+

如表中最后一行所示,为了兼容由密钥参数生成的密钥,SM2签名验签参数输入密钥类型时支持不带长度,签名验签运算取决于实际输入的密钥长度。

Ed25519

Ed25519是基于椭圆曲线的签名验签算法。

以字符串参数完成Ed25519签名验签,用于在创建非对称签名验签实例时,指定非对称签名验签算法规格。

非对称密钥类型 字符串参数 API版本
Ed25519 Ed25519 11+