无法验证Node.js中的RSA-PSS签名

问题描述

我在 JavaScript 中有一个客户端，在 Node.JS 中有一个服务器。我正在尝试在客户端中签名一个简单的文本，并将签名和publicKey一起发送到服务器，然后服务器可以验证publicKey。

客户端中的任何内容都可以！但我无法在服务器端验证签名。我认为您无需阅读客户端代码，只是为了确保我也会提供它。

客户代码：

let privateKey = 0;
let publicKey = 0;
let encoded = '';
let signatureAsBase64 = '';
let pemExported = ''
function ab2str(buf) {
    return String.fromCharCode.apply(null,new Uint8Array(buf));
}

function str2ab(str) {
  const buf = new ArrayBuffer(str.length);
  const bufView = new Uint8Array(buf);
  for (let i = 0,strLen = str.length; i < strLen; i++) {
    bufView[i] = str.charCodeAt(i);
  }
  return buf;
}
let keygen = crypto.subtle.generateKey({
  name: 'RSA-PSS',modulusLength: 4096,publicExponent: new Uint8Array([1,1]),hash: 'SHA-256'
  },true,['sign','verify']);

keygen.then((value)=>{
    publicKey = value.publicKey;
    privateKey = value.privateKey;
    let exported = crypto.subtle.exportKey('spki',publicKey);
    return  exported
}).then((value)=>{
    console.log('successful');
    const exportedAsString = ab2str(value);
    const exportedAsBase64 = btoa(exportedAsString);
    pemExported = `-----BEGIN PUBLIC KEY-----\n${exportedAsBase64}\n-----END PUBLIC KEY-----`;
    //signing:
    encoded = new TextEncoder().encode('test');
    let signing = crypto.subtle.sign({
          name: "RSA-PSS",saltLength: 32
      },privateKey,encoded);
    return signing;
}).then((signature)=>{
    const signatureAsString = ab2str(signature);
    signatureAsBase64 = btoa(signatureAsString);
    //verifying just to be sure everything is OK:
    return crypto.subtle.verify({
          name: 'RSA-PSS',publicKey,signature,encoded)
}).then((result)=>{
    console.log(result);
    
    //send information to server:
    let toSend = new XMLHttpRequest();
    toSend.onreadystatechange = ()=>{
       console.log(this.status);
    };
    toSend.open("POST","http://127.0.0.1:3000/authentication",true);
    let data = {
      signature: signatureAsBase64,publicKey: pemExported
    };
    toSend.setRequestHeader('Content-Type','application/json');
    toSend.send(JSON.stringify(data));
    
    //to let you see the values,I'll print them to console in result:
    console.log("signature is:\n",signatureAsBase64);
    console.log("publicKey is:\n",pemExported);
}).catch((error)=>{
  console.log("error",error.message);
})

服务器代码（我为此目的使用Express）：

const express = require('express');
const crypto = require('crypto');
const router = express.Router(); 

function str2ab(str) {
  const buf = new ArrayBuffer(str.length);
  const bufView = new Uint8Array(buf);
  for (let i = 0,strLen = str.length; i < strLen; i++) {
    bufView[i] = str.charCodeAt(i);
  }
  return buf;
}

router.post('/authentication',async (req,res)=>{
    try{
        const publicKey = crypto.createPublicKey({
            key: req.body.publicKey,format: 'pem',type: 'spki'
        });
        console.log(publicKey.asymmetricKeyType,publicKey.asymmetricKeySize,publicKey.type);
        let signature = Buffer.from(req.body.signature,'base64').toString();
        signature = str2ab(signature);
        const result = crypto.verify('rsa-sha256',new TextEncoder().encode('test'),new Uint8Array(signature));
        console.log(result);
    }catch(error){
        console.log('Error when autheticating user: ',error.message);
    }
})

服务器控制台日志：

rsa undefined public
false

注意：

1. 我认为公钥已正确导入服务器，因为当我导出 再次在服务器中使用公钥，双方（客户端和服务器）的pem格式完全相同 等于。所以我认为该问题与服务器中的“验证”或“转换签名”有关。
2. 如果可能的话，我更喜欢使用内置的crypto模块，因此，第二种选择是使用subtle-crypto之类的其他库，并且我在这里看看是否可以完成此操作是否使用密码。
3. 因此，我想学习如何验证由JavaScript SubtleCrypto签名的签名，请不要问一些问题，例如：

为什么要验证服务器中的公钥？

为什么不在客户端中使用“ X”库？

1. 可以随意更改导出格式（pem），公钥格式（'spki'），算法格式（RSA-PSS）等。

解决方法

验证失败有两个原因：

• 必须明确指定PSS填充，因为默认情况下为PKCS＃1 v1.5填充s。 here。

• 签名的转换会破坏数据：行：

  let signature = Buffer.from(req.body.signature,'base64').toString();
  

  执行UTF8解码s。 here，它不可逆地更改数据s。 here。签名由通常与 UTF8不兼容的二进制数据组成。只有使用适当的二进制到文本编码（例如Base64，hex等），才能转换为字符串。 here。
  但是除此之外，实际上根本不需要转换，因为签名可以直接作为缓冲区s传递。 here。

以下NodeJS代码执行成功的验证（对于由客户端代码产生的签名和公钥）：

const publicKey = crypto.createPublicKey(
    {
        key: req.body.publicKey,format: 'pem',type: 'spki'
    });

const result = crypto.verify(
    'rsa-sha256',new TextEncoder().encode('test'),{
        key: publicKey,padding: crypto.constants.RSA_PKCS1_PSS_PADDING
    },Buffer.from(req.body.signature,'base64'));

console.log(result); // true