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不懂eclipse實現ECDSA數字簽名的方法？其實想解決這個問題也不難，下面讓小編帶著大家一起學習怎么去解決，希望大家閱讀完這篇文章后大所收獲。
一，實驗目的
通過使用密碼學庫實現基于橢圓曲線的簽名方案，能夠編寫簡單的實驗代碼進行正確的ECDSA簽名和驗證。
二、 實驗要求
熟悉ECDSA算法基本原理；
了解如何使用Java簡單實現用ECDSA算法；
掌握用ECDSA簽名算法的簡單代碼實驗。
三、開發環境
JDK1.8，Java相關開發環境（本實驗采用Windows+eclipse作為實驗環境）要求參與實驗的同學提前安裝好jdk
四、實驗內容
【1-1】 ECDSA簽名和驗證實驗
1.使用如下的函數進行系統初始化并產生密鑰：
public static void KeyGenerator() throws Exception {
// //初始化簽名
System.out.println("系統正在初始化……");
KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("EC");
keyPairGenerator.initialize(256);
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
ECPublicKey ecPublicKey = (ECPublicKey)keyPair.getPublic();
ECPrivateKey ecPrivateKey = (ECPrivateKey)keyPair.getPrivate();
//把公鑰和私鑰分別存儲在publicKey.key和privateKey.key文件里
String path = new File("").getCanonicalPath();
out(path + "\\privateKey.key", Base64.getEncoder().encodeToString(ecPrivateKey.getEncoded()));
out(path + "\\publicKey.key",Base64.getEncoder().encodeToString(ecPublicKey.getEncoded()));
System.out.println("你的公鑰存放在：" + path + "\\publicKey.key");
System.out.println("你的私鑰存放在：" + path + "\\privateKey.key");
System.out.println("系統已完成初始化。");
}其中，使用public static KeyPairGenerator getInstance(String algorithm);產生密鑰對生成器，這個方法需要一個字符串作為參數，用于說明使用哪個密鑰算法，例如本算法中使用橢圓曲線“EC”。
使用public void initialize(int keysize);初始化密鑰對。參數keysize用于說明生成的key的長度，理論上說是這個參數的值越大，加密的數據就越難以被破解，但在加密時也越消耗計算資源。
使用keyPairGenerator.generateKeyPair().getPublic();動態生成公鑰
使用keyPairGenerator.generateKeyPair().getPrivate();動態生成私鑰
2.使用如下的函數執行簽名過程：
//執行簽名過程
public static byte[] SignGen(byte[] ECprivateKey) throws Exception {
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("EC");
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(ECprivateKey);
PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec);
Signature signature = Signature.getInstance("SHA1withECDSA");
signature.initSign(privateKey);
signature.update(data.getBytes());
byte[] result = signature.sign();
return result;
}其中，使用KeyFactory.getInstance(String algorithm);實例化一個密鑰工廠，這個方法需要一個字符串作為參數，用于說明使用哪個密鑰算法，例如本算法中使用橢圓曲線“EC”。
使用new PKCS8EncodedKeySpec(ECprivateKey) ;和keyFactory.generatePrivate(pkcs8En
codedKeySpec);將私鑰從字節數組轉換為私鑰
使用Signature.getInstance(String algorithm);指定簽名使用的哈希函數，本算法中使用SHA1
使用signature.initSign(privateKey);和signature.update(data.getBytes());為消息簽名
3.使用如下的函數實現驗證簽名：
//驗證簽名過程
public static booleanVerifiGen(byte[] ECpublicKey, byte[] result) throws Exception {
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("EC");
X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(ECpublicKey);
PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);
Signature signature = Signature.getInstance("SHA1withECDSA");
signature.initVerify(publicKey);
signature.update(data.getBytes());
boolean bool = signature.verify(result);
return bool;
}其中，使用KeyFactory.getInstance(String algorithm);實例化一個密鑰工廠，這個方法需要一個字符串作為參數，用于說明使用哪個密鑰算法，例如本算法中使用橢圓曲線“EC”。
使用new PKCS8EncodedKeySpec(ECpublicKey) ;和keyFactory.generatePrivate(pkcs8En
codedKeySpec);將公鑰從字節數組轉換為公鑰
使用Signature.getInstance(String algorithm);指定簽名使用的哈希函數，本算法中使用SHA1
使用signature.initVerify(publicKey); 和signature.update(data.getBytes());驗證簽名是否正確
使用signature.verify(result);返回驗證結果，true orfalse
【1-2】參考代碼
package ECDSA.demo;
import java.io.*;
import java.security.*;
import java.security.interfaces.ECPrivateKey;
import java.security.interfaces.ECPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.Base64;
import java.util.Scanner;
public class ECDSA {
private static String data ;
//初始化系統
public static void KeyGenerator() throws Exception {
System.out.println("系統正在初始化……");
KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("EC");
keyPairGenerator.initialize(256);
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
ECPublicKey ecPublicKey = (ECPublicKey)keyPair.getPublic();
ECPrivateKey ecPrivateKey = (ECPrivateKey)keyPair.getPrivate();
//把公鑰和私鑰分別存儲在publicKey.key和privateKey.key文件里
String path = new File("").getCanonicalPath();
out(path + "\\privateKey.key", Base64.getEncoder().encodeToString(ecPrivateKey.getEncoded()));
out(path + "\\publicKey.key",Base64.getEncoder().encodeToString(ecPublicKey.getEncoded()));
System.out.println("你的公鑰存放在：" + path + "\\publicKey.key");
System.out.println("你的私鑰存放在：" + path + "\\privateKey.key");
System.out.println("系統已完成初始化。");
}
//執行簽名過程
public static byte[] SignGen(byte[] ECprivateKey) throws Exception {
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(ECprivateKey);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("EC");
PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec);
Signature signature = Signature.getInstance("SHA1withECDSA");
signature.initSign(privateKey);
signature.update(data.getBytes());
byte[] result = signature.sign();
return result;
}
//驗證簽名過程
public static boolean VerifiGen(byte[] ECpublicKey, byte[] result) throws Exception {
X509EncodedKeySpec x509encodedkeyspec= new X509EncodedKeySpec(ECpublicKey);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("EC");
PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(x509encodedkeyspec);
Signature signature = Signature.getInstance("SHA1withECDSA");
signature.initVerify(publicKey);
signature.update(data.getBytes());
boolean bool = signature.verify(result);
return bool;
}
//封裝輸出流
public static void out(String path, String val) {
try {
val = Base64.getEncoder().encodeToString(val.getBytes("utf-8"));
FileWriter fw = new FileWriter(path);
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
PrintWriter outs = new PrintWriter(bw);
outs.println(val);
outs.flush();
outs.close();
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
// 從文件中讀取公私鑰
public static byte[] read(String path){
byte[] sk = null;
try {
File f=new File(path);
FileReader fr=new FileReader(f);
BufferedReader br=new BufferedReader(fr);
String line=null;
StringBuffer sb=new StringBuffer();
while((line=br.readLine())!=null) {
byte[] b = Base64.getDecoder().decode(line);
String[] key = new String(b,"utf-8").split(",,,,,,");
System.out.println("\n");
if(key.length == 1){
sk = Base64.getDecoder().decode(key[0]);
}
else{
throw new Exception("文件錯誤");
}
}
br.close();
return sk;
}
catch(Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
return sk;
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
try {
KeyGenerator();
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String str = "";
//輸入要簽名的信息
sc.useDelimiter("\n");
System.out.print("\n"+"請輸入輸入要簽名的信息按回車結束：");
if (sc.hasNext()) {
data = sc.next();
}
//獲取私鑰地址
sc.useDelimiter("\n");
System.out.print("\n"+"請輸入私鑰地址按回車結束：");
if (sc.hasNext()) {
str = sc.next();
}
//獲取私鑰
byte[] ECprivateKey = read(str.substring(0,str.length()-1));
//產生簽名
byte[] result = SignGen(ECprivateKey);
System.out.println("數字簽名的結果："+ Base64.getEncoder().encodeToString(result));
new Scanner(System.in);
sc.useDelimiter("\n");
System.out.print("\n"+"請輸入公鑰地址按回車結束：");
if (sc.hasNext()) {
str = sc.next();
}
//獲取公鑰
byte[] ECpublicKey = read(str.substring(0,str.length()-1));
boolean bool = VerifiGen(ECpublicKey, result);
if(bool == true){
System.out.println("數字簽名的驗證結果：通過驗證！");
}
else {
System.out.println("請檢查地址輸入地址是否有誤或文件內容是否被篡改！");
}
} catch (Exception ex) {
System.out.println("請檢查地址輸入地址是否有誤或文件內容是否被篡改！");
// System.out.println(ex);
}
}
}1、 ESCDA算法原理：
ECDSA是ECC與DSA的結合，簽名算法為ECC。
簽名過程如下：
1、選擇一條橢圓曲線Ep(a,b)，和基點G；
2、選擇私有密鑰k（k<n，n為G的階），利用基點G計算公開密鑰K=kG；
3、產生一個隨機整數r（r<n），計算點R=rG；
4、將原數據和點R的坐標值x,y作為參數，計算SHA1做為hash，即Hash=SHA1(原數據,x,y)；
5、計算s≡r - Hash * k (mod n)
6、r和s做為簽名值，如果r和s其中一個為0，重新從第3步開始執行
驗證過程如下：
1、接受方在收到消息(m)和簽名值(r,s)后，進行以下運算
2、計算：sG+H(m)P=(x1,y1), r1≡ x1 mod p。
3、驗證等式：r1 ≡ r mod p。
4、如果等式成立，接受簽名，否則簽名無效。
感謝你能夠認真閱讀完這篇文章，希望小編分享eclipse實現ECDSA數字簽名的方法內容對大家有幫助，同時也希望大家多多支持億速云，關注億速云行業資訊頻道，遇到問題就找億速云，詳細的解決方法等著你來學習!
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