Java ECC 编码的密钥太大
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【中文标题】Java ECC 编码的密钥太大【英文标题】：Java ECC encoded Key too large 【发布时间】：2018-07-15 10:32:41 【问题描述】：我是 EC 加密的新手，对此有些挣扎。 我正在使用 Java 8 和 BouncyCatle 提供程序。 我现在的问题是： 当我使用以下代码生成 EC-KeyPair 时：
ECGenParameterSpec spec = new ECGenParameterSpec("secp521r1");
KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("ECDH", BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
kpg.initialize(spec, new SecureRandom());
return kpg.generateKeyPair();
并尝试获取公钥的字节数组以将其发送给另一个人，编码后的密钥长度为 158 字节，格式为 X.509。但我期望 X9.62 格式和 65 到 66 字节之间的密钥大小。 为什么公钥这么大，如何使用预期的密钥大小对其进行编码？ （我希望密钥大小，因为我希望密钥长度为 521 位）
【问题讨论】：
【参考方案1】：ECC 公钥在语义上是曲线上的一个点；如果您命名的曲线是隐含的，则 X9.62 格式的点在压缩时为 67 个八位字节（Java 字节）或在未压缩时为 133 个八位字节，绝不是任何其他长度。
如果您的意思是java.security.PublicKey.getEncoded()，它始终采用 Java 所称的“X.509”编码，它实际上是在 X.509 中定义的 ASN.1 结构 SubjectPublicKeyInfo (SPKI)，在 rfc5280 sec 4.1 中更方便地使用，编码为DER。这种格式的曲线上的 ECC 公钥是 90 或 158 个八位字节，准确地说，对于未压缩或压缩，Java 提供程序（至少目前）生成未压缩形式（尽管它们可以解析压缩） .
听起来您可能想要 X9.62 压缩格式，正如我所说，它是 67 字节（不是 65 或 66）。如果是这样，您无法在标准 Java API 中控制点压缩，但 BouncyCastle 实现类确实支持它，因为您拥有由 BC 提供者创建的关键对象。
首先将keypair.getPublicKey() 转换为 (corr) org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.ec.BCECPublicKey（1.47 之前是org.bouncycastle.jce.provider.JCEECPublicKey）然后getQ() 返回一个org.bouncycastle.math.ec.ECPoint，它有一个（重载）getEncoded(boolean compressed)显然想要。
对于您的其他但不是（尚未？）官方问题，要从编码点（压缩与否）重新创建 PublicKey 对象，您有两个或三个选项，具体取决于您的计数方式：
为此曲线和点构造一个 ASN.1/DER 编码的 SubjectPublicKeyInfo 结构（Java 将其称为“X.509”格式），将其放入X509EncodedKeySpec，并通过适当的KeyFactory 运行它。可以使用标准 SunEC 提供程序（假设是 j7+，而不是 RedHat 残缺版本）或 BC 提供程序。手动构建像 SPKI 这样的 ASN.1 编码通常很困难，但在这种特定情况下还不错；或者如果你有 BC，你可以使用它的 ASN.1 功能
直接调用 BC 例程来执行 EC KeyFactory将对上述输入执行的操作
创建点然后以三种方式使用它的示例代码：
// as needed in addition to standard java.security and javax.xml
import org.bouncycastle.asn1.ASN1EncodableVector;
import org.bouncycastle.asn1.DERBitString;
import org.bouncycastle.asn1.DERSequence;
import org.bouncycastle.asn1.sec.SECObjectIdentifiers;
import org.bouncycastle.asn1.x509.AlgorithmIdentifier;
import org.bouncycastle.asn1.x9.X962Parameters;
import org.bouncycastle.asn1.x9.X9ObjectIdentifiers;
import org.bouncycastle.crypto.params.ECPublicKeyParameters;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.ec.BCECPublicKey;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.util.EC5Util;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.util.ECUtil;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.config.ProviderConfiguration;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.math.ec.ECCurve;
import org.bouncycastle.math.ec.ECPoint;
KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("EC", "BC");
kpg.initialize(new ECGenParameterSpec("secp521r1"));
org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.ec.BCECPublicKey ku =
(org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.ec.BCECPublicKey)kpg.generateKeyPair().getPublic();
byte[] encodedpoint = ku.getQ().getEncoded(true/*compressed*/);
// construct SPKI by hand, this curve only
byte[] hdr = DatatypeConverter.parseHexBinary("3058301006072a8648ce3d020106052b81040023034400");
// could also write out byte[] hdr = 0x30,0x58,0x30,0x10... but items with 0x80 set need casts
if( 0x44 /*hdr[0x15]*/ -1 != encodedpoint.length ) throw new Exception ("BAD COMPRESSED POINT FOR secp521r1!");
byte[] spki = Arrays.copyOf(hdr,90); System.arraycopy(encodedpoint,0, spki,0x17, 0x43);
PublicKey k2 = KeyFactory.getInstance("EC" /*,provider?*/).generatePublic(new X509EncodedKeySpec(spki));
Signature.getInstance("ECDSA").initVerify(k2); // sanity check
// construct SPKI with BC
AlgorithmIdentifier algid = new AlgorithmIdentifier(X9ObjectIdentifiers.id_ecPublicKey,SECObjectIdentifiers.secp521r1);
ASN1EncodableVector vec = new ASN1EncodableVector();
vec.add(algid); vec.add(new DERBitString(encodedpoint));
byte[] spki = new DERSequence(vec).getEncoded();
PublicKey k2 = KeyFactory.getInstance("EC" /*,provider*/).generatePublic(new X509EncodedKeySpec(spki));
Signature.getInstance("ECDSA").initVerify(k2); // sanity check
// call BC directly
ProviderConfiguration configuration = BouncyCastleProvider.CONFIGURATION;
X962Parameters params = X962Parameters.getInstance(org.bouncycastle.asn1.sec.SECObjectIdentifiers.secp521r1);
ECCurve curve = EC5Util.getCurve(configuration, params);
/*ECParameterSpec ecSpec = EC5Util.convertToSpec(params, curve);*/
ECPoint point = curve.decodePoint(encodedpoint).normalize();
ECPublicKeyParameters kparams = new ECPublicKeyParameters(point, ECUtil.getDomainParameters(configuration, params));
PublicKey k2 = new BCECPublicKey ("EC"/* or "ECDH" etc*/, kparams, configuration);
Signature.getInstance("ECDSA").initVerify(k2); // sanity check
相关Loading raw 64-byte long ECDSA public key in Java，用于未压缩的P256。
【讨论】：
非常感谢！我只需要将其更改为 BCECPublicKey，因为我无法投射它。但是现在我有一个新问题，我如何从 Q byte[] 到 PublicKey？ @Pilikio：哇！当我重新测试时，我发现了同样的情况，并最终追查到我最初是在一个 JVM 上测试的，但我忘记了我前段时间用旧版本的 Bouncy 设置了一些东西——而 Bouncy 在版本之间改变了这一点；编辑。关于您的新问题，您应该将其添加到您的问题中，因为堆栈政策是问题应该在问题中，答案应该在答案中，并且 cmets 不用于讨论，可以随时删除。但是还是看编辑:) 没关系，苦恼了一天半终于找到了解决办法，BouncyCastle和Java的类名一样但是互不兼容…… X9.62 格式的点大小是否为 67 个八位字节，是否带有“压缩”位？因为我有一个压缩过的密钥，但它的长度为 68 个八位字节，并且在尝试从中创建给定曲线上的 ECPoint 时出现错误。 @michalk：仅适用于 P-521 aka secp521r1 压缩为 1+66=67，未压缩为 1+2x66=133。 （还有hybrid，没有人用，和未压缩的一样。）从第一个八位字节你就可以分辨出它是哪个：02或03是压缩的，04是未压缩的。【参考方案2】：下面的代码（从 BouncyCastle 修改）可以使用任何公钥（不仅是 secp521r1）
import org.bouncycastle.asn1.ASN1ObjectIdentifier;
import org.bouncycastle.asn1.DERNull;
import org.bouncycastle.asn1.x509.AlgorithmIdentifier;
import org.bouncycastle.asn1.x9.X962Parameters;
import org.bouncycastle.asn1.x9.X9ECParameters;
import org.bouncycastle.asn1.x9.X9ECPoint;
import org.bouncycastle.asn1.x9.X9ObjectIdentifiers;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.ec.BCECPublicKey;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.util.EC5Util;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.util.ECUtil;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.util.KeyUtil;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.jce.spec.ECNamedCurveSpec;
import org.bouncycastle.math.ec.ECCurve;
import java.math.BigInteger;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.Security;
import java.security.spec.ECParameterSpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.Base64;
public class TestCompressionEncoded
static X962Parameters getDomainParametersFromName(ECParameterSpec ecSpec, boolean compress)
X962Parameters x962Param;
if (ecSpec instanceof ECNamedCurveSpec)
ASN1ObjectIdentifier var3 = ECUtil.getNamedCurveOid(((ECNamedCurveSpec)ecSpec).getName());
if (var3 == null)
var3 = new ASN1ObjectIdentifier(((ECNamedCurveSpec)ecSpec).getName());
x962Param = new X962Parameters(var3);
else if (ecSpec == null)
x962Param = new X962Parameters(DERNull.INSTANCE);
else
ECCurve var5 = EC5Util.convertCurve(ecSpec.getCurve());
X9ECParameters var4 = new X9ECParameters(var5, new X9ECPoint(EC5Util.convertPoint(var5, ecSpec.getGenerator()), compress), ecSpec.getOrder(), BigInteger.valueOf((long)ecSpec.getCofactor()), ecSpec.getCurve().getSeed());
x962Param = new X962Parameters(var4);
return x962Param;
static byte[] encodeKeyWithCompression(BCECPublicKey x) throws Exception
AlgorithmIdentifier var1 = new AlgorithmIdentifier(X9ObjectIdentifiers.id_ecPublicKey, getDomainParametersFromName(x.getParams(), true));
byte[] var2 = x.getQ().getEncoded(true);
return KeyUtil.getEncodedSubjectPublicKeyInfo(var1, var2);
public static void main(String...args) throws Exception
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
String publicKey = "MFYwEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEAAoDQgAELPqrW2JAXKTbjfh9M3X3b85Uje7T0r2gu7qKPmmyagGFnfckwVFpKg10+S2ttJYVUB4q+kPpnJg/YHV5xMnSLA==";
KeyFactory fact = KeyFactory.getInstance("ECDSA", "BC");
BCECPublicKey bcePubKey = (BCECPublicKey) fact.generatePublic(new X509EncodedKeySpec( Base64.getDecoder().decode(publicKey)));
System.out.println("Uncompressed encoded value: " + publicKey);
System.out.println("Compressed encoded value: " + Base64.getEncoder().encodeToString(encodeKeyWithCompression(bcePubKey)));
输出（对于 prime256v1）
Uncompressed encoded value: MFYwEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEAAoDQgAELPqrW2JAXKTbjfh9M3X3b85Uje7T0r2gu7qKPmmyagGFnfckwVFpKg10+S2ttJYVUB4q+kPpnJg/YHV5xMnSLA==
Compressed encoded value: MDYwEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEAAoDIgACLPqrW2JAXKTbjfh9M3X3b85Uje7T0r2gu7qKPmmyagE=
【讨论】：
使用编码不是公认的关键规格：从字节未能构建体序列[]：在流中检测到额外的数据传递公开密钥：043d076b9e470cb23148f12eebd5c5d00c3cb1a2a19c688f0f10176a96fddef2e833449c88b9f87d7a15d1afc42eda3bd3dc91567cb195ea401e4e86d115aee3f1 跨度>以上是关于Java ECC 编码的密钥太大的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章