tlsfuzzer/python-ecdsaподпись/проверка ECDSA и согласование ключей ECDH на чистом Python
Это простая в использовании реализация ECC (эллиптической криптографии) с поддержкой ECDSA (алгоритма цифровой подписи на эллиптических кривых), EdDSA (алгоритма цифровой подписи на кривых Эдвардса) и ECDH (протокола Диффи—Хеллмана на эллиптических кривых), реализованная чисто на Python и распространяемая под лицензией MIT. С помощью этой библиотеки вы можете быстро создавать пары ключей (подписывающий ключ и проверяющий ключ), подписывать сообщения и проверять подписи. Вы также можете согласовать общий секретный ключ на основе обменянных открытых ключей. Ключи и подписи очень короткие, что упрощает их обработку и включение в другие протоколы.
ПРИМЕЧАНИЕ. Эту библиотеку не следует использовать в производственных средах; подробнее см. Security.
Эта библиотека обеспечивает генерацию ключей, подписание, проверку и вывод общего секретного ключа для пяти популярных кривых NIST «Suite B» GF(p) (простого поля) с длиной ключа 192, 224, 256, 384 и 521 бит. «Короткие имена» этих кривых, известные инструменту OpenSSL (openssl ecparam -list_curves): prime192v1, secp224r1, prime256v1, secp384r1 и secp521r1. Также включена 256-битная кривая secp256k1, используемая в Bitcoin. Кроме того, поддерживаются обычные (не скрученные) варианты кривых Brainpool от 160 до 512 бит. «Короткие имена» этих кривых: brainpoolP160r1, brainpoolP192r1, brainpoolP224r1, brainpoolP256r1, brainpoolP320r1, brainpoolP384r1, . Также включены некоторые небольшие кривые из стандарта SEC (в основном для ускорения тестирования библиотеки): , , и . Генерация ключей, подписание и проверка также поддерживаются для кривых Ed25519 и Ed448. Другие кривые не включены, но добавить поддержку дополнительных кривых над простыми полями не составит труда.
Эта библиотека использует только Python и пакет 'six'. Она совместима с Python 2.6, 2.7 и 3.6+. Также поддерживается выполнение на альтернативных реализациях, таких как pypy и pypy3.
Если установлены gmpy2 или gmpy, они будут использоваться для более быстрых вычислений. Любой из них можно установить после установки этой библиотеки: python-ecdsa обнаружит их наличие при запуске и будет использовать автоматически. На Python3 для оптимальной производительности следует предпочитать gmpy2.
Для запуска тестов совместимости с OpenSSL инструмент 'openssl' должен быть в вашем PATH. Этот выпуск успешно протестирован с OpenSSL 0.9.8o, 1.0.0a, 1.0.2f, 1.1.1d и 3.0.1 (среди прочих).
Эта библиотека доступна на PyPI; для её установки рекомендуется использовать pip:```
pip install ecdsa
Если нужна более высокая производительность и использование нативного кода не является проблемой,
можно указать установку вместе с `gmpy2`:```
pip install ecdsa[gmpy2]
или (более медленный, устаревший вариант):``` pip install ecdsa[gmpy]
## Speed
В следующей таблице показано, сколько времени занимает эта библиотека для генерации пар ключей
(`keygen`), подписания данных (`sign`), проверки этих подписей (`verify`),
выведения общего секрета (`ecdh`) и
проверки подписей без специфичной для ключа предварительной обработки (`no PC verify`).
Все эти значения указаны в секундах.
Для удобства также приведены обратные величины:
сколько ключей в секунду можно сгенерировать (`keygen/s`), сколько подписей
можно создать в секунду (`sign/s`), сколько подписей можно проверить
в секунду (`verify/s`), сколько общих секретов можно вывести в секунду
(`ecdh/s`) и сколько подписей без специфичной для ключа
предварительной обработки можно проверить в секунду (`no PC verify/s`). Размер исходной
подписи (как правило, наименьший
способ кодирования подписи) также указан в столбце `siglen`.
Используйте `tox -e speed`, чтобы сгенерировать эту таблицу на своём компьютере.
На Intel Core i7 4790K @ 4.0GHz я получаю следующую производительность:```
siglen keygen keygen/s sign sign/s verify verify/s no PC verify no PC verify/s
NIST192p: 48 0.00032s 3134.06 0.00033s 2985.53 0.00063s 1598.36 0.00129s 774.43
NIST224p: 56 0.00040s 2469.24 0.00042s 2367.88 0.00081s 1233.41 0.00170s 586.66
NIST256p: 64 0.00051s 1952.73 0.00054s 1867.80 0.00098s 1021.86 0.00212s 471.27
NIST384p: 96 0.00107s 935.92 0.00111s 904.23 0.00203s 491.77 0.00446s 224.00
NIST521p: 132 0.00210s 475.52 0.00215s 464.16 0.00398s 251.28 0.00874s 114.39
SECP256k1: 64 0.00052s 1921.54 0.00054s 1847.49 0.00105s 948.68 0.00210s 477.01
BRAINPOOLP160r1: 40 0.00025s 4003.88 0.00026s 3845.12 0.00053s 1893.93 0.00105s 949.92
BRAINPOOLP192r1: 48 0.00033s 3043.97 0.00034s 2975.98 0.00063s 1581.50 0.00135s 742.29
BRAINPOOLP224r1: 56 0.00041s 2436.44 0.00043s 2315.51 0.00078s 1278.49 0.00180s 556.16
BRAINPOOLP256r1: 64 0.00053s 1892.49 0.00054s 1846.24 0.00114s 875.64 0.00229s 437.25
BRAINPOOLP320r1: 80 0.00073s 1361.26 0.00076s 1309.25 0.00143s 699.29 0.00322s 310.49
BRAINPOOLP384r1: 96 0.00107s 931.29 0.00111s 901.80 0.00230s 434.19 0.00476s 210.20
BRAINPOOLP512r1: 128 0.00207s 483.41 0.00212s 471.42 0.00425s 235.43 0.00912s 109.61
SECP112r1: 28 0.00015s 6672.53 0.00016s 6440.34 0.00031s 3265.41 0.00056s 1774.20
SECP112r2: 28 0.00015s 6697.11 0.00015s 6479.98 0.00028s 3524.72 0.00058s 1716.16
SECP128r1: 32 0.00018s 5497.65 0.00019s 5272.89 0.00036s 2747.39 0.00072s 1396.16
SECP160r1: 42 0.00025s 3949.32 0.00026s 3894.45 0.00046s 2153.85 0.00102s 985.07
Ed25519: 64 0.00076s 1324.48 0.00042s 2405.01 0.00109s 918.05 0.00344s 290.50
Ed448: 114 0.00176s 569.53 0.00115s 870.94 0.00282s 355.04 0.01024s 97.69
ecdh ecdh/s
NIST192p: 0.00104s 964.89
NIST224p: 0.00134s 748.63
NIST256p: 0.00170s 587.08
NIST384p: 0.00352s 283.90
NIST521p: 0.00717s 139.51
SECP256k1: 0.00154s 648.40
BRAINPOOLP160r1: 0.00082s 1220.70
BRAINPOOLP192r1: 0.00105s 956.75
BRAINPOOLP224r1: 0.00136s 734.52
BRAINPOOLP256r1: 0.00178s 563.32
BRAINPOOLP320r1: 0.00252s 397.23
BRAINPOOLP384r1: 0.00376s 266.27
BRAINPOOLP512r1: 0.00733s 136.35
SECP112r1: 0.00046s 2180.40
SECP112r2: 0.00045s 2229.14
SECP128r1: 0.00054s 1868.15
SECP160r1: 0.00080s 1243.98
Чтобы проверить производительность с загруженным gmpy2, используйте tox -e speedgmpy2.
На той же машине я получаю следующую производительность с gmpy2:```
siglen keygen keygen/s sign sign/s verify verify/s no PC verify no PC verify/s
NIST192p: 48 0.00017s 5933.40 0.00017s 5751.70 0.00032s 3125.28 0.00067s 1502.41
NIST224p: 56 0.00021s 4782.87 0.00022s 4610.05 0.00040s 2487.04 0.00089s 1126.90
NIST256p: 64 0.00023s 4263.98 0.00024s 4125.16 0.00045s 2200.88 0.00098s 1016.82
NIST384p: 96 0.00041s 2449.54 0.00042s 2399.96 0.00083s 1210.57 0.00172s 581.43
NIST521p: 132 0.00071s 1416.07 0.00072s 1389.81 0.00144s 692.93 0.00312s 320.40
SECP256k1: 64 0.00024s 4245.05 0.00024s 4122.09 0.00045s 2206.40 0.00094s 1068.32
BRAINPOOLP160r1: 40 0.00014s 6939.17 0.00015s 6681.55 0.00029s 3452.43 0.00057s 1769.81
BRAINPOOLP192r1: 48 0.00017s 5920.05 0.00017s 5774.36 0.00034s 2979.00 0.00069s 1453.19
BRAINPOOLP224r1: 56 0.00021s 4732.12 0.00022s 4622.65 0.00041s 2422.47 0.00087s 1149.87
BRAINPOOLP256r1: 64 0.00024s 4233.02 0.00024s 4115.20 0.00047s 2143.27 0.00098s 1015.60
BRAINPOOLP320r1: 80 0.00032s 3162.38 0.00032s 3077.62 0.00063s 1598.83 0.00136s 737.34
BRAINPOOLP384r1: 96 0.00041s 2436.88 0.00042s 2395.62 0.00083s 1202.68 0.00178s 562.85
BRAINPOOLP512r1: 128 0.00063s 1587.60 0.00064s 1558.83 0.00125s 799.96 0.00281s 355.83
SECP112r1: 28 0.00009s 11118.66 0.00009s 10775.48 0.00018s 5456.00 0.00033s 3020.83
SECP112r2: 28 0.00009s 11322.97 0.00009s 10857.71 0.00017s 5748.77 0.00032s 3094.28
SECP128r1: 32 0.00010s 10078.39 0.00010s 9665.27 0.00019s 5200.58 0.00036s 2760.88
SECP160r1: 42 0.00015s 6875.51 0.00015s 6647.35 0.00029s 3422.41 0.00057s 1768.35
Ed25519: 64 0.00030s 3322.56 0.00018s 5568.63 0.00046s 2165.35 0.00153s 654.02
Ed448: 114 0.00060s 1680.53 0.00039s 2567.40 0.00096s 1036.67 0.00350s 285.62
ecdh ecdh/s
NIST192p: 0.00050s 1985.70
NIST224p: 0.00066s 1524.16
NIST256p: 0.00071s 1413.07
NIST384p: 0.00127s 788.89
NIST521p: 0.00230s 434.85
SECP256k1: 0.00071s 1409.95
BRAINPOOLP160r1: 0.00042s 2374.65 BRAINPOOLP192r1: 0.00051s 1960.01 BRAINPOOLP224r1: 0.00066s 1518.37 BRAINPOOLP256r1: 0.00071s 1399.90 BRAINPOOLP320r1: 0.00100s 997.21 BRAINPOOLP384r1: 0.00129s 777.51 BRAINPOOLP512r1: 0.00210s 475.99 SECP112r1: 0.00022s 4457.70 SECP112r2: 0.00024s 4252.33 SECP128r1: 0.00028s 3589.31 SECP160r1: 0.00043s 2305.02
(также существует версия `gmpy`, запустите её с помощью `tox -e speedgmpy`)
Для сравнения, высокооптимизированная реализация (включая ассемблерный
код для некоторых кривых), как в OpenSSL 1.1.1d, обеспечивает следующие
показатели производительности на той же машине.
Выполните `openssl speed ecdsa` и `openssl speed ecdh`, чтобы воспроизвести:```
sign verify sign/s verify/s
192 bits ecdsa (nistp192) 0.0002s 0.0002s 4785.6 5380.7
224 bits ecdsa (nistp224) 0.0000s 0.0001s 22475.6 9822.0
256 bits ecdsa (nistp256) 0.0000s 0.0001s 45069.6 14166.6
384 bits ecdsa (nistp384) 0.0008s 0.0006s 1265.6 1648.1
521 bits ecdsa (nistp521) 0.0003s 0.0005s 3753.1 1819.5
256 bits ecdsa (brainpoolP256r1) 0.0003s 0.0003s 2983.5 3333.2
384 bits ecdsa (brainpoolP384r1) 0.0008s 0.0007s 1258.8 1528.1
512 bits ecdsa (brainpoolP512r1) 0.0015s 0.0012s 675.1 860.1
sign verify sign/s verify/s
253 bits EdDSA (Ed25519) 0.0000s 0.0001s 28217.9 10897.7
456 bits EdDSA (Ed448) 0.0003s 0.0005s 3926.5 2147.7
op op/s
192 bits ecdh (nistp192) 0.0002s 4853.4
224 bits ecdh (nistp224) 0.0001s 15252.1
256 bits ecdh (nistp256) 0.0001s 18436.3
384 bits ecdh (nistp384) 0.0008s 1292.7
521 bits ecdh (nistp521) 0.0003s 2884.7
256 bits ecdh (brainpoolP256r1) 0.0003s 3066.5
384 bits ecdh (brainpoolP384r1) 0.0008s 1298.0
512 bits ecdh (brainpoolP512r1) 0.0014s 694.8
Keys and signature can be serialized in different ways (см. Использование ниже).
Для ключа NIST192p три основные представления требуют строк следующих длин (в байтах):
to_string: signkey= 24, verifykey= 48, signature=48
compressed: signkey=n/a, verifykey= 25, signature=n/a
DER: signkey=106, verifykey= 80, signature=55
PEM: signkey=278, verifykey=162, (no support for PEM signatures)
В 2006 году Питер Пирсон объявил о своей реализации ECDSA на чистом Python в сообщении в sci.crypt, доступной с его сайта для загрузки. В 2010 году Брайан Уорнер написал обёртку вокруг этого кода, чтобы сделать его немного проще и безопаснее в использовании. В 2020 году Хуберт Карио включил реализацию криптографии на эллиптических кривых, которая внутренне использует координаты Якоби, что повысило производительность примерно в 20 раз. Вы видите README этой обёртки.
Чтобы запустить полный набор тестов, сделайте следующее:
tox -e coverage
На Intel Core i7 4790K @ 4.0GHz выполнение тестов занимает около 18 секунд. Тестовый набор использует hypothesis, поэтому время выполнения набора тестов имеет некоторую присущую изменчивость.
Одна часть test_pyecdsa.py и test_ecdh.py проверяет совместимость с OpenSSL, запуская инструмент командной строки "openssl"; убедитесь, что он есть в вашем PATH, если вы хотите проверить совместимость с ним (если OpenSSL отсутствует, слишком стар или не поддерживает все кривые, поддерживаемые в вышестоящих выпусках, вы увидите пропущенные тесты в указанном выше запуске coverage).
Эта библиотека не была спроектирована с учётом безопасности. Если вы обрабатываете данные, которые необходимо защитить, мы предлагаем вам использовать качественную обёртку вокруг OpenSSL. pyca/cryptography — один из примеров такой обёртки. Основное назначение этой библиотеки — переносимая библиотека для тестирования интероперабельности и учебное пособие.
Эта библиотека не защищает от атак по побочным каналам.
Не позволяйте злоумышленникам измерять, сколько времени у вас занимает создание пары ключей или подписание сообщения. Не позволяйте злоумышленникам запускать код на той же физической машине во время создания пары ключей или подписания (это включает виртуальные машины). Не позволяйте злоумышленникам измерять, сколько энергии потребляет ваш компьютер при создании пары ключей или подписании сообщения. Не позволяйте злоумышленникам измерять радиопомехи, исходящие от вашего компьютера при создании пары ключей или подписании сообщения. Примечание: одна лишь загрузка закрытого ключа вызовет создание пары ключей. Другие операции или векторы атак также могут быть уязвимы. Для опытного злоумышленника достаточно наблюдения всего за одной операцией с закрытым ключом, чтобы полностью восстановить закрытый ключ.
Также обратите внимание, что любая криптографическая библиотека на чистом Python будет уязвима к тем же атакам по побочным каналам. Это связано с тем, что Python не предоставляет защищённых от побочных каналов примитивов (за исключением hmac.compare_digest()), что делает невозможным программирование, защищённое от атак по побочным каналам.
Эта библиотека зависит от надёжного источника случайных чисел. Не используйте её в системе, где os.urandom() не предоставляет криптографически безопасные случайные числа.
Вы начинаете с создания SigningKey. Вы можете использовать его для подписания данных, передавая данные в виде байтовой строки и получая обратно подпись (также байтовую строку). Вы также можете попросить SigningKey выдать вам соответствующий VerifyingKey. VerifyingKey можно использовать для проверки подписи, передав ему и строку данных, и байтовую строку подписи: он либо возвращает True, либо вызывает BadSignatureError.```python
from ecdsa import SigningKey
sk = SigningKey.generate() # uses NIST192p
vk = sk.verifying_key
signature = sk.sign(b"message")
assert vk.verify(signature, b"message")
Каждый `SigningKey`/`VerifyingKey` связан с конкретной кривой, например
NIST192p (по умолчанию). Более длинные кривые более безопасны, но требуют больше
времени для использования и приводят к более длинным ключам и подписям.```python
from ecdsa import SigningKey, NIST384p
sk = SigningKey.generate(curve=NIST384p)
vk = sk.verifying_key
signature = sk.sign(b"message")
assert vk.verify(signature, b"message")
SigningKey можно сериализовать в несколько различных форматов: самый короткий
— вызвать s=sk.to_string(), а затем воссоздать его с помощью
SigningKey.from_string(s, curve) . Эта короткая форма не запоминает
кривую, поэтому обязательно передавайте в from_string() ту же кривую, которую вы использовали
для исходного ключа. Короткая форма ключа подписи на основе NIST192p имеет длину всего 24
байта. Если кодировка точки недействительна или она не лежит на указанной
кривой, from_string() вызовет MalformedPointError.```python
from ecdsa import SigningKey, NIST384p
sk = SigningKey.generate(curve=NIST384p)
sk_string = sk.to_string()
sk2 = SigningKey.from_string(sk_string, curve=NIST384p)
print(sk_string.hex())
print(sk2.to_string().hex())
Примечание: хотя методы называются `to_string()`, возвращаемый ими тип —
на самом деле `bytes`, часть "string" осталась ещё со времён Python 2.
`sk.to_pem()` и `sk.to_der()` сериализуют ключ подписи в те же самые
форматы, что использует OpenSSL. PEM-файл выглядит как знакомый ASCII-armored
`"-----BEGIN EC PRIVATE KEY-----"` формат в кодировке base64, а DER-формат
представляет собой более короткую бинарную форму тех же данных.
`SigningKey.from_pem()/.from_der()` отменяют эту сериализацию. Эти
форматы включают название кривой, поэтому вам не нужно передавать идентификатор
кривой десериализатору. Если файл повреждён, `from_der()`
и `from_pem()` вызовут `UnexpectedDER` или` MalformedPointError`.```python
from ecdsa import SigningKey, NIST384p
sk = SigningKey.generate(curve=NIST384p)
sk_pem = sk.to_pem()
sk2 = SigningKey.from_pem(sk_pem)
# sk and sk2 are the same key
Аналогично, VerifyingKey можно сериализовать тем же способом:
vk.to_string()/VerifyingKey.from_string(), to_pem()/from_pem() и
to_der()/from_der(). Тот же аргумент curve= требуется для
VerifyingKey.from_string().```python
from ecdsa import SigningKey, VerifyingKey, NIST384p
sk = SigningKey.generate(curve=NIST384p)
vk = sk.verifying_key
vk_string = vk.to_string()
vk2 = VerifyingKey.from_string(vk_string, curve=NIST384p)
from ecdsa import SigningKey, VerifyingKey, NIST384p sk = SigningKey.generate(curve=NIST384p) vk = sk.verifying_key vk_pem = vk.to_pem() vk2 = VerifyingKey.from_pem(vk_pem)
Существует несколько способов вычисления подписи. По сути,
ECDSA принимает число, представляющее подписываемые данные, и возвращает
пару чисел, представляющих подпись. Аргумент `hashfunc=` для
`sk.sign()` и `vk.verify()` используется для преобразования произвольной строки в
дайджест фиксированной длины, который затем превращается в число, которое ECDSA может подписать,
и подпись, и проверка должны использовать один и тот же подход. Значение по умолчанию —
`hashlib.sha1`, но если вы используете NIST256p или более длинную кривую, можно использовать
`hashlib.sha256`.
Также существует несколько способов представления подписи. Методы по умолчанию
`sk.sign()` и `vk.verify()` представляют её как короткую строку, для
простоты и минимальных накладных расходов. Чтобы использовать другую схему, используйте
аргументы `sk.sign(sigencode=)` и `vk.verify(sigdecode=)`. В модуле
`ecdsa.util` есть вспомогательные функции, которые могут быть полезны здесь.
Также можно создать `SigningKey` из «seed» (зерна), что является
детерминированным. Это можно использовать в протоколах, где требуется получать
согласованные ключи подписи из какого-то другого секрета, например, когда нужно
три отдельных ключа, а хранить хочется только один главный секрет. Следует
начинать с равномерно распределённого неугадываемого зерна с примерно `curve.baselen`
байтами энтропии, затем использовать одну из вспомогательных функций в `ecdsa.util`,
чтобы преобразовать его в целое число в правильном диапазоне, и наконец передать его
в `SigningKey.from_secret_exponent()`, например:```python
import os
from ecdsa import NIST384p, SigningKey
from ecdsa.util import randrange_from_seed__trytryagain
def make_key(seed):
secexp = randrange_from_seed__trytryagain(seed, NIST384p.order)
return SigningKey.from_secret_exponent(secexp, curve=NIST384p)
seed = os.urandom(NIST384p.baselen) # or other starting point
sk1a = make_key(seed)
sk1b = make_key(seed)
# note: sk1a and sk1b are the same key
assert sk1a.to_string() == sk1b.to_string()
sk2 = make_key(b"2-"+seed) # different key
assert sk1a.to_string() != sk2.to_string()
В случае, если приложение будет проверять множество подписей, созданных одним ключом, можно предварительно вычислить некоторые внутренние значения, чтобы сделать проверку подписей значительно быстрее. Точка безубыточности наступает при проверке примерно 100 подписей.
Для выполнения предварительных вычислений можно вызвать метод precompute()
на экземпляре VerifyingKey:```python
from ecdsa import SigningKey, NIST384p
sk = SigningKey.generate(curve=NIST384p)
vk = sk.verifying_key
vk.precompute()
signature = sk.sign(b"message")
assert vk.verify(signature, b"message")
После вызова `precompute()` все проверки подписей с этим ключом будут
выполняться быстрее.
## Совместимость с OpenSSL
Чтобы создавать подписи, которые можно проверить инструментами OpenSSL, или
проверять подписи, созданные этими инструментами, используйте:```python
# openssl ecparam -name prime256v1 -genkey -out sk.pem
# openssl ec -in sk.pem -pubout -out vk.pem
# echo "data for signing" > data
# openssl dgst -sha256 -sign sk.pem -out data.sig data
# openssl dgst -sha256 -verify vk.pem -signature data.sig data
# openssl dgst -sha256 -prverify sk.pem -signature data.sig data
import hashlib
from ecdsa import SigningKey, VerifyingKey
from ecdsa.util import sigencode_der, sigdecode_der
with open("vk.pem") as f:
vk = VerifyingKey.from_pem(f.read())
with open("data", "rb") as f:
data = f.read()
with open("data.sig", "rb") as f:
signature = f.read()
assert vk.verify(signature, data, hashlib.sha256, sigdecode=sigdecode_der)
with open("sk.pem") as f:
sk = SigningKey.from_pem(f.read(), hashlib.sha256)
new_signature = sk.sign_deterministic(data, sigencode=sigencode_der)
with open("data.sig2", "wb") as f:
f.write(new_signature)
# openssl dgst -sha256 -verify vk.pem -signature data.sig2 data
Примечание: если необходима совместимость с OpenSSL 1.0.0 или более ранними
версиями, sigencode_string и sigdecode_string из ecdsa.util можно
использовать для записи и чтения сигнатур соответственно.
Ключи также могут быть записаны в формате, который может обрабатывать openssl:```python from ecdsa import SigningKey, VerifyingKey
with open("sk.pem") as f: sk = SigningKey.from_pem(f.read()) with open("sk.pem", "wb") as f: f.write(sk.to_pem())
with open("vk.pem") as f: vk = VerifyingKey.from_pem(f.read()) with open("vk.pem", "wb") as f: f.write(vk.to_pem())
## Энтропия
Создание ключа подписи с помощью `SigningKey.generate()` требует некоторой формы
энтропии (в отличие от
`from_secret_exponent`/`from_string`/`from_der`/`from_pem`,
которые детерминированы и не требуют источника энтропии). Источником по умолчанию
является `os.urandom()`, но вы можете передать любую другую функцию, ведущую себя
как `os.urandom`, в качестве аргумента `entropy=`, чтобы изменить поведение. Это
может быть полезно в модульных тестах, где нужно получать воспроизводимые результаты.
Утилита `ecdsa.util.PRNG` здесь удобна: она принимает seed и создаёт из него
сильный псевдослучайный поток:```python
from ecdsa.util import PRNG
from ecdsa import SigningKey
rng1 = PRNG(b"seed")
sk1 = SigningKey.generate(entropy=rng1)
rng2 = PRNG(b"seed")
sk2 = SigningKey.generate(entropy=rng2)
# sk1 and sk2 are the same key
Аналогично, генерация подписи ECDSA требует случайного числа, и для каждой
подписи нужно использовать новое (использование одного и того же числа дважды
немедленно раскроет приватный ключ подписи). Метод sk.sign() принимает
аргумент entropy=, который ведёт себя так же, как SigningKey.generate(entropy=).
Если вместо .sign(data) вызвать SigningKey.sign_deterministic(data),
код сгенерирует детерминированную подпись вместо случайной.
Для этого используется алгоритм из RFC6979 для безопасной генерации уникального значения k,
производного от приватного ключа и подписываемого сообщения. При каждой подписи
одного и того же сообщения одним и тем же ключом будет получаться одна и та же подпись (с
одним и тем же k).
В будущей версии это может стать поведением по умолчанию, так как такой подход не уязвим к сбоям источника энтропии.
Создайте пару ключей NIST192p и сразу сохраните оба на диск:```python from ecdsa import SigningKey sk = SigningKey.generate() vk = sk.verifying_key with open("private.pem", "wb") as f: f.write(sk.to_pem()) with open("public.pem", "wb") as f: f.write(vk.to_pem())
Загрузите ключ подписи с диска, используйте его для подписи сообщения (с помощью SHA-1) и запишите подпись на диск:```python
from ecdsa import SigningKey
with open("private.pem") as f:
sk = SigningKey.from_pem(f.read())
with open("message", "rb") as f:
message = f.read()
sig = sk.sign(message)
with open("signature", "wb") as f:
f.write(sig)
Загрузите проверочный ключ, сообщение и подпись с диска и проверьте подпись (предполагается хэш SHA-1):```python from ecdsa import VerifyingKey, BadSignatureError vk = VerifyingKey.from_pem(open("public.pem").read()) with open("message", "rb") as f: message = f.read() with open("signature", "rb") as f: sig = f.read() try: vk.verify(sig, message) print "good signature" except BadSignatureError: print "BAD SIGNATURE"
Создайте пару ключей NIST521p:```python
from ecdsa import SigningKey, NIST521p
sk = SigningKey.generate(curve=NIST521p)
vk = sk.verifying_key
Создайте три независимых подписывающих ключа из мастер-сида:```python from ecdsa import NIST192p, SigningKey from ecdsa.util import randrange_from_seed__trytryagain
def make_key_from_seed(seed, curve=NIST192p): secexp = randrange_from_seed__trytryagain(seed, curve.order) return SigningKey.from_secret_exponent(secexp, curve)
sk1 = make_key_from_seed("1:%s" % seed) sk2 = make_key_from_seed("2:%s" % seed) sk3 = make_key_from_seed("3:%s" % seed)
Загрузите проверяющий ключ с диска и выведите его в шестнадцатеричном кодировании в несжатом и сжатом формате (определённых в стандартах X9.62 и SEC1):```python
from ecdsa import VerifyingKey
with open("public.pem") as f:
vk = VerifyingKey.from_pem(f.read())
print("uncompressed: {0}".format(vk.to_string("uncompressed").hex()))
print("compressed: {0}".format(vk.to_string("compressed").hex()))
Загрузите проверочный ключ из hex-строки в сжатом формате, вывод в несжатом формате:```python from ecdsa import VerifyingKey, NIST256p
comp_str = '022799c0d0ee09772fdd337d4f28dc155581951d07082fb19a38aa396b67e77759' vk = VerifyingKey.from_string(bytearray.fromhex(comp_str), curve=NIST256p) print(vk.to_string("uncompressed").hex())
Обмен ключами ECDH с удалённой стороной:```python
from ecdsa import ECDH, NIST256p
ecdh = ECDH(curve=NIST256p)
ecdh.generate_private_key()
local_public_key = ecdh.get_public_key()
#send `local_public_key` to remote party and receive `remote_public_key` from remote party
with open("remote_public_key.pem") as e:
remote_public_key = e.read()
ecdh.load_received_public_key_pem(remote_public_key)
secret = ecdh.generate_sharedsecret_bytes()
brainpoolP512r1secp112r1secp112r2secp128r1secp160r1