Java 密碼學 - 驗證簽名

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您可以使用 Java 建立數字簽名，並按照以下步驟驗證它。

步驟 1：建立一個 KeyPairGenerator 物件

KeyPairGenerator 類提供 getInstance() 方法，該方法接受一個表示所需金鑰生成演算法的字串變數，並返回一個生成金鑰的 KeyPairGenerator 物件。

使用 getInstance() 方法建立 KeyPairGenerator 物件，如下所示。

//Creating KeyPair generator object
KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");

步驟 2：初始化 KeyPairGenerator 物件

KeyPairGenerator 類提供了一個名為 initialize() 的方法。此方法用於初始化金鑰對生成器。此方法接受一個整數，表示金鑰大小。

使用 initialize() 方法初始化上一步中建立的 KeyPairGenerator 物件，如下所示。

//Initializing the KeyPairGenerator
keyPairGen.initialize(2048);

步驟 3：生成 KeyPairGenerator

您可以使用 generateKeyPair() 方法生成 KeyPair。使用此方法生成金鑰對，如下所示。

//Generate the pair of keys
KeyPair pair = keyPairGen.generateKeyPair();

步驟 4：從金鑰對中獲取私鑰

您可以使用 getPrivate() 方法從生成的 KeyPair 物件中獲取私鑰。

使用 getPrivate() 方法獲取私鑰，如下所示。

//Getting the private key from the key pair
PrivateKey privKey = pair.getPrivate();   

步驟 5：建立一個簽名物件

Signature 類的 getInstance() 方法接受一個字串引數，表示所需的簽名演算法，並返回相應的 Signature 物件。

使用 getInstance() 方法建立一個 Signature 類的物件。

//Creating a Signature object
Signature sign = Signature.getInstance("SHA256withDSA");

步驟 6：初始化簽名物件

Signature 類的 initSign() 方法接受一個 PrivateKey 物件並初始化當前的 Signature 物件。

使用 initSign() 方法初始化上一步中建立的 Signature 物件，如下所示。

//Initialize the signature
sign.initSign(privKey);

步驟 7：將資料新增到簽名物件

Signature 類的 update() 方法接受一個位元組陣列，表示要簽名或驗證的資料，並使用給定的資料更新當前物件。

透過將要簽名的數傳遞給 update() 方法（以位元組陣列的形式）來更新已初始化的 Signature 物件，如下所示。

byte[] bytes = "Hello how are you".getBytes();      

//Adding data to the signature
sign.update(bytes);

步驟 8：計算簽名

Signature 類的 sign() 方法返回已更新資料的簽名位元組。

使用 sign() 方法計算簽名，如下所示。

//Calculating the signature
byte[] signature = sign.sign();

步驟 9：初始化用於驗證的簽名物件

要驗證 Signature 物件，您需要首先使用 initVerify() 方法對其進行初始化，此方法接受一個 PublicKey 物件。

因此，使用 initVerify() 方法初始化用於驗證的 Signature 物件，如下所示。

//Initializing the signature
sign.initVerify(pair.getPublic());

步驟 10：更新要驗證的資料

使用 update 方法更新已初始化（用於驗證）的物件，其中包含要驗證的資料，如下所示。

//Update the data to be verified
sign.update(bytes);

步驟 11：驗證簽名

Signature 類的 verify() 方法接受另一個簽名物件並將其與當前物件進行驗證。如果匹配，則返回 true，否則返回 false。

使用此方法驗證簽名，如下所示。

//Verify the signature
boolean bool = sign.verify(signature);

示例

下面的 Java 程式接受使用者的輸入資訊，為給定的資訊生成數字簽名，並進行驗證。

import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.Signature;

import java.util.Scanner;

public class SignatureVerification {
   public static void main(String args[]) throws Exception{
      //Creating KeyPair generator object
      KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
	      
      //Initializing the key pair generator
      keyPairGen.initialize(2048);
	      
      //Generate the pair of keys
      KeyPair pair = keyPairGen.generateKeyPair();
      
      //Getting the privatekey from the key pair
      PrivateKey privKey = pair.getPrivate();

      //Creating a Signature object
      Signature sign = Signature.getInstance("SHA256withDSA");

      //Initializing the signature
      sign.initSign(privKey);
      byte[] bytes = "Hello how are you".getBytes();
      
      //Adding data to the signature
      sign.update(bytes);
      
      //Calculating the signature
      byte[] signature = sign.sign();      
      
      //Initializing the signature
      sign.initVerify(pair.getPublic());
      sign.update(bytes);
      
      //Verifying the signature
      boolean bool = sign.verify(signature);
      
      if(bool) {
         System.out.println("Signature verified");   
      } else {
         System.out.println("Signature failed");
      }
   }
}

輸出

以上程式生成以下輸出：

Signature verified