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Ed25519

名称

EVP_SIGNATURE-ED25519，EVP_SIGNATURE-ED448，Ed25519，Ed448 - EVP_PKEY Ed25519 和 Ed448 支持

描述

Ed25519 和 Ed448 EVP_PKEY 实现支持密钥生成，使用 RFC 8032 中描述的 EdDSA 签名方案进行一次性摘要签名和摘要验证。它具有与 RFC 8410 兼容的关联私钥和公钥格式。

EdDSA 实例

RFC 8032 描述了五个 EdDSA 实例：Ed25519、Ed25519ctx、Ed25519ph、Ed448、Ed448ph。

实例 Ed25519、Ed25519ctx、Ed448 被称为 PureEdDSA 方案。对于这三个实例，签名和验证过程需要访问完整的消息（而不是消息的摘要）。

实例 Ed25519ph、Ed448ph 被称为 HashEdDSA 方案。对于这两个实例，签名和验证过程不需要访问完整的消息；它们在消息的哈希上操作。对于 Ed25519ph，哈希函数是 SHA512。对于 Ed448ph，哈希函数是 SHAKE256，输出长度为 512 位。

实例 Ed25519ctx、Ed25519ph、Ed448、Ed448ph 接受可选的 上下文字符串 作为签名和验证操作的输入（对于 Ed25519ctx，上下文字符串必须是非空的）。对于 Ed25519 实例，不允许使用非空的上下文字符串。

ED25519 和 ED448 签名参数

在签名或验证期间可以设置两个参数：EdDSA 实例名称 和 上下文字符串值。可以通过将 OSSL_PARAM 数组传递给 EVP_DigestSignInit_ex() 来设置它们。

  • "实例" (OSSL_SIGNATURE_PARAM_INSTANCE) <utf8 字符串>

    五个字符串 "Ed25519"、"Ed25519ctx"、"Ed25519ph"、"Ed448"、"Ed448ph" 之一。

    "Ed25519"、"Ed25519ctx"、"Ed25519ph" 仅对 Ed25519 EVP_PKEY 有效。

    "Ed448"、"Ed448ph" 仅对 Ed448 EVP_PKEY 有效。

  • "上下文字符串" (OSSL_SIGNATURE_PARAM_CONTEXT_STRING) <八位字节字符串>

    长度最多为 255 的八位字节字符串。

这两个参数都是可选的。

如果未指定实例名称，则使用默认的 "Ed25519" 或 "Ed448"。

如果未指定上下文字符串，则使用空上下文字符串。

请注意，在签名或验证时不能指定消息摘要名称。

有关X25519 和 X448 密钥的信息，请参见 EVP_PKEY-X25519(7)。

可以使用 EVP_PKEY_CTX_get_params() 检索以下签名参数。

  • "算法 ID" (OSSL_SIGNATURE_PARAM_ALGORITHM_ID) <八位字节字符串>

  • "实例" (OSSL_SIGNATURE_PARAM_INSTANCE) <utf8 字符串>

  • "上下文字符串" (OSSL_SIGNATURE_PARAM_CONTEXT_STRING) <八位字节字符串>

参数在 provider-signature(7) 中描述。

注意事项

PureEdDSA 实例不支持其他签名算法使用的流机制，例如 EVP_DigestUpdate()。要签名或验证的消息必须使用一次性的 EVP_DigestSign() 和 EVP_DigestVerify() 函数传递。

HashEdDSA 实例尚不支持流机制（因此一次性函数也必须与 HashEdDSA 一起使用）。

在调用 EVP_DigestSignInit() 或 EVP_DigestVerifyInit() 时，摘要类型参数必须设置为 NULL。

希望使用 Ed25519 或 Ed448 签署证书（或其他结构，例如 CRL 或证书请求）的应用程序可以使用 X509_sign() 或 X509_sign_ctx() 以通常的方式进行。

可以使用 EVP_PKEY_new_raw_private_key(3) 直接设置 Ed25519 或 Ed448 私钥，或者使用 PEM_read_bio_PrivateKey(3)（或类似函数）从 PKCS#8 私钥文件加载。也可以生成全新的密钥（参见下面的示例）。设置私钥也会设置关联的公钥。

可以使用 EVP_PKEY_new_raw_public_key(3) 直接设置 Ed25519 或 Ed448 公钥，或者使用 PEM_read_bio_PUBKEY(3)（或类似函数）从 PEM 文件中的 SubjectPublicKeyInfo 结构加载。

从 1.1.1 版开始，可以使用 openssl-speed(1) 应用程序测试 Ed25519 和 Ed448。有效的算法名称为 ed25519、ed448 和 eddsa。如果指定了 eddsa，则会对 Ed25519 和 Ed448 进行基准测试。

示例

要使用 ED25519 EVP_PKEY 结构签署消息

void do_sign(EVP_PKEY *ed_key, unsigned char *msg, size_t msg_len)
{
    size_t sig_len;
    unsigned char *sig = NULL;
    EVP_MD_CTX *md_ctx = EVP_MD_CTX_new();

    const OSSL_PARAM params[] = {
        OSSL_PARAM_utf8_string ("instance", "Ed25519ctx", 10),
        OSSL_PARAM_octet_string("context-string", (unsigned char *)"A protocol defined context string", 33),
        OSSL_PARAM_END
    };

    /* The input "params" is not needed if default options are acceptable.
       Use NULL in place of "params" in that case. */
    EVP_DigestSignInit_ex(md_ctx, NULL, NULL, NULL, NULL, ed_key, params);
    /* Calculate the required size for the signature by passing a NULL buffer. */
    EVP_DigestSign(md_ctx, NULL, &sig_len, msg, msg_len);
    sig = OPENSSL_zalloc(sig_len);

    EVP_DigestSign(md_ctx, sig, &sig_len, msg, msg_len);
    ...
    OPENSSL_free(sig);
    EVP_MD_CTX_free(md_ctx);
}

另请参见

EVP_PKEY-X25519(7) provider-signature(7)，EVP_DigestSignInit(3)，EVP_DigestVerifyInit(3)，

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