Почему подпись mbedTLS ECDSA зависит от алгоритма хэширования?

Question

В настоящее время я работаю над подписью хэшированного сообщения с использованием библиотеки mbedTLS (ранее polarSSL). В настоящее время я застрял с помощью очевидной функции:

int mbedtls_ecdsa_write_signature(mbedtls_ecdsa_context *ctx, mbedtls_md_type_t md_alg, 
         const unsigned char *hash, size_t hlen, 
         unsigned char *sig, size_t *slen, 
         int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t), 
         void *p_rng) 

кажется, что это работает правильно, но у меня есть проблема с заданным параметром mbedtls_md_type_t md_alg. Этот параметр идентифицирует алгоритм дайджеста сообщений, который использовался для данного хэша.

md_alg это перечисление определено в «md.h» и описывает следующие значения:

enum mbedtls_md_type_t { MBEDTLS_MD_NONE =0, MBEDTLS_MD_MD2, MBEDTLS_MD_MD4, MBEDTLS_MD_MD5, MBEDTLS_MD_SHA1, MBEDTLS_MD_SHA224, MBEDTLS_MD_SHA256, MBEDTLS_MD_SHA384, MBEDTLS_MD_SHA512, MBEDTLS_MD_RIPEMD160 }

Как я нужно использовать SHA-3 (keccak 256) в качестве алгоритма хеширования, mbedTLS не предлагает это. Теперь я использую другой метод и помещаю хэш в SHA3 в функцию mbedtls_ecdsa_write_signature().

Как md_alg параметр я опробовал различные значения, которые определяют сообщение алгоритма дайджеста, и я получаю следующий результат:

(md_alg) + Signature: (len: length) signature

(3) + Signature: (len: 70) 304402206AD43BB99B8D97A0890ED7295BDDF8E826AF44AA1FAC9B471EBD415078F3194C02204C0DE87286C2C2B6160B7410A7692DE0995FE79347752A1E828E829FFD981257 (4) + Signature: (len: 72) 3046022100D8C89CD146F08ECA0ACCD66AD0FAF07D8ED761602EBB5DAC8E4F2B6E9634EBC4022100897583BAE04B0B46044AD5910CC704039F7B46DDCBA46344E065687798B2E605 (5) + Signature: (len: 71) 3045022100EBDFC64BC39F77753E5255AED340CFB8946584B7D2AAF5F32A611BFF29631CFC022DD8E96598483F2BEAFACD03E5D8449511A3F6BAB85175158950333084 (6) + Signature: (len: 71) 304502200E7220C8697456CA3151C967EEB2DB6AD6F9E6ACB740E7980D41582496635228022100A01FA55C71A30D042C5932498C0F69ADAB81F5026E5CC0204A304217883B814C (7) + Signature: (len: 71) 3045022100ADBC91C37D20EA747B9854C26CFE067311C86A168FE8B06237C1D0EB2F8E6F04022004B99EE9B920B57BAE1BFFCED6BDD7ED3C48571BC4D7326F67EC90AF045AC193 (8) + Signature: (len: 71) 3045022027CC7F76558EF628370E3554B575A0FD15F55952AB2E1CC30AC51A21DEFAE1AC0221009746FF2012E005057BFF0674E78235BD08B7C54C2547CAC63EDD5B160245A309 (9) + Signature: (len: 70) 3044022059512D16AC85EB8BFDFBD488A497A0CAA28AEA0A53F280FD7FDB4297C4D49DBD02200AAD2F32B63C76B82B75F3C97F555E5D895C3A8717D5E617AAFD7E8788E4311F

Как вы можете видеть, выбирая различные значения для md_alg приводит к различным подписям (с учетом того же хэша и private_key).

До сих пор я просматривал исходный файл «ecdsa.c» и не могу найти причину, по которой при выборе разных значений для md_alg результаты выводятся на разные выходные сигнатуры.

Есть ли что-нибудь, что я могу сделать по-другому для использования хэша SHA3 и почему подпись отличается друг от друга?

Спасибо

Answer 1

Короткие ответы:

• вам не нужно делать что-нибудь по-другому
• сигнатуры отличаются, поскольку алгоритм подписи рандомизированы

Это происходит потому, Цель mbedtls_md_type_t md_alg, переданная в mbedtls_ecdsa_write_signature, не означает алгоритм, который использовался для создания заданного хэша.

Что происходит, так это то, что алгоритм строит псевдослучайный генератор (hmac-drbg) на основе данного md_alg и засевает его закрытым ключом. Теперь, если хэш-алгоритм отличается, то псевдослучайная последовательность будет отличаться и что сама подпись тоже будет различной.