如何使“MessageDigest SHA-1和Signature NONEwithRSA”等同于“Signature SHA1withRSA”

我有兴趣将带有RSA签名的SHA-1哈希应用于某些数据，但我需要分两步完成 – 首先应用哈希然后对数据进行签名。 Signature.sign（）函数似乎创建了一个最终签名的更复杂（ASN.1？）的数据结构（请参阅此问题 ）。 如何在不使用任何外部库（如BouncyCastle）的情况下制作两个等效文件？

使用签名应用哈希并签名：

PrivateKey privatekey = (PrivateKey) keyStore.getKey(alias, null); ... sig = Signature.getInstance("SHA1withRSA", "SunMSCAPI"); sig.initSign(privatekey); sig.update(data_to_sign); byte[] bSignedData_CAPISHA1_CAPIRSA = sig.sign(); 

通过MessageDigest应用哈希，然后使用签名进行签名：

 PrivateKey privatekey = (PrivateKey) keyStore.getKey(alias, null); ... MessageDigest sha1 = MessageDigest.getInstance("SHA-1"); byte[] data_to_sign = sha1.digest(bdataToSign); Signature sig = Signature.getInstance("NONEwithRSA", "SunMSCAPI"); sig.initSign(privatekey); sig.update(data_to_sign); byte[] bSignedData_JAVASHA1_CAPIRSA = sig.sign(); ... 

我正在寻找以下等价物：

 bSignedData_JAVASHA1_CAPIRSA == bSignedData_CAPISHA1_CAPIRSA 

我的最终目标是创建哈希，然后使用PKCS11令牌进行签名，但我要求签名数据与遗留数据的格式相同，以便进行validation。

Answer 1

我能够通过以下方式解决这个问题：

1. 要签名的数据需要在DigestInfo DER编码的字节数组中正确格式化。 签名SHA1withRSA会为您解决此问题，但如果您想通过两个步骤完成此任务，则需要创建自己的DigestInfo。 尽管我不想使用第三方库，但我最终还是将BouncyCastle中非常少量的ASN.1类复制到我的项目中来实现这一目标。

2. 如果您尝试使用Cipher API加密DigestInfo，则PKCS1填充将是随机的，不适合数字签名。 我需要静态填充。

3. Signature.getInstance（“NONEwithRSA”，“SunMSCAPI”）拒绝DER编码的DigestInfo格式，如果您尝试对该数据进行签名，则会返回错误。 但是，由于我最终想要使用PKCS11 API来生成签名，我最终使用PKCS11 C_SignInit和C_Sign函数签署了DER编码的DigestInfo。

总结一下，对我有用的是：

1. 使用Java MessageDigest API生成要签名的数据的SHA-1哈希
2. 生成DigestInfo DER编码的ASN.1对象，其中SHA-1散列和SHA-1 OID嵌入在对象中。
3. 使用来自第三方库的PKCS11 C_Sign函数签署了DigestInfo。

以下链接最有助于解决我的问题：

Oracle论坛：SHA1withRSA – 如何分两步完成？

StackOverflow：将SHA1和RSA与java.security.Signature与MessageDigest和Cipher一起使用

Answer 2

emsworth的回答是在为同一个问题挣扎时为我提供了很大帮助（但使用SHA512）。 然而，它仍然缺少一个暗示，我需要花几天时间才能找到自己。

签名的构建方式有多种。 例如，当使用RSASSA-PKCS1-v1_5（来自RFC 5246，TLS 1.2）时，不能以通常的方式获得DER编码的DigestInfo。 例如，如果使用BouncyCastle

 DigestInfo digestInfo = new DigestInfo(new AlgorithmIdentifier(NISTObjectIdentifiers.id_sha512), hash); byte[] digestedHash = digestInfo.getEncoded(ASN1Encoding.DER); 

没有产生预期的结果。 RFC 3447定义了如何构造DER编码（第42页）。例如，在SHA-512的情况下，DER编码如下：

 // code example includes MessageDigest for the sake of completeness byte[] input = ... // the raw data MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-512"); md.update(input); byte[] hash = md.digest(); // Taken from RFC 3447, page 42 for SHA-512, create input for signing byte[] modifierBytes = { 0x30, 0x51, 0x30, 0x0d, 0x06, 0x09, 0x60, (byte) 0x86, 0x48, 0x01, 0x65, 0x03, 0x04, 0x02, 0x03, 0x05, 0x00, 0x04, 0x40 }; ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); baos.write(modifierBytes); baos2.write(hash); // create signature Signature s = Signature.getInstance("NONEwithRSA"); s.initSign(MyTlsCredentials.THE_CLIENT_KEY); s.update(baos.toByteArray()); byte[] signature = s.sign(); // add prefix as specified in RFC 3447, im my case it had always been the shown values // but I have not understand the RFC completely in this point as the code seems to be // contradictious to the interpretation of the byte values for the hash function from page 42. ByteArrayOutputStream baos2 = new ByteArrayOutputStream(); baos2.write(new byte[] { 1, 0 }); baos2.write(signature5);