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我想在 Java Card (JCOP 2.4.2) 上实现 ECDSA 算法。这是我的源代码：

package hashPack;

import javacard.framework.*;
import javacard.security.*;
import javacardx.crypto.*;

public class MyECDSA extends Applet{

    private byte[] PLAINTEXT ;

    private ECPrivateKey            objECDSAPriKey=null;    // Object for ECDSA Private Key
    private ECPublicKey             objECDSAPubKey=null;    // Object for ECDSA Public Key
    private KeyPair                 objECDSAKeyPair=null;   // Object for ECDSA Key Pair
    private Signature               objECDSASign=null;      // Object for ECDSA Signature

    final static short  BAS     =  0;

    final static byte[] SecP192r1_P = {     // 24
        (byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,
        (byte)0xFE,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,
        (byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF};
    final static byte[] SecP192r1_A = {     // 24
        (byte)0xFC,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,
        (byte)0xFE,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,
        (byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF};
    final static byte[] SecP192r1_B = {     // 24
      (byte)0xB1,(byte)0xB9,(byte)0x46,(byte)0xC1,(byte)0xEC,(byte)0xDE,(byte)0xB8,(byte)0xFE,
      (byte)0x49,(byte)0x30,(byte)0x24,(byte)0x72,(byte)0xAB,(byte)0xE9,(byte)0xA7,(byte)0x0F,
      (byte)0xE7,(byte)0x80,(byte)0x9C,(byte)0xE5,(byte)0x19,(byte)0x05,(byte)0x21,(byte)0x64};
    final static byte[] SecP192r1_S = {     // 20
      (byte)0xD5,(byte)0x96,(byte)0x21,(byte)0xE1,(byte)0xEA,(byte)0x20,(byte)0x81,(byte)0xD3,
      (byte)0x28,(byte)0x95,(byte)0x57,(byte)0xED,(byte)0x64,(byte)0x2F,(byte)0x42,(byte)0xC8,
      (byte)0x6F,(byte)0xAE,(byte)0x45,(byte)0x30};
    final static byte[] SecP192r1_G = {     // 25
      (byte)0x12,(byte)0x10,(byte)0xFF,(byte)0x82,(byte)0xFD,(byte)0x0A,(byte)0xFF,(byte)0xF4,
      (byte)0x00,(byte)0x88,(byte)0xA1,(byte)0x43,(byte)0xEB,(byte)0x20,(byte)0xBF,(byte)0x7C,
      (byte)0xF6,(byte)0x90,(byte)0x30,(byte)0xB0,(byte)0x0E,(byte)0xA8,(byte)0x8D,(byte)0x18,(byte)0x03};
    final static byte[] SecP192r1_N = {     // 24
      (byte)0x31,(byte)0x28,(byte)0xD2,(byte)0xB4,(byte)0xB1,(byte)0xC9,(byte)0x6B,(byte)0x14,
      (byte)0x36,(byte)0xF8,(byte)0xDE,(byte)0x99,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,
      (byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF,(byte)0xFF};
    final static short  SecP192r1_H =  1;

    //======================================================================================
    public static void install(byte[] bArray, short bOffset, byte bLength){
        new MyECDSA(bArray, bOffset, bLength);
    }

    private MyECDSA(byte bArray[], short bOffset, byte bLength){    

        PLAINTEXT       = new byte[0x100] ;         // Data file

        Util.arrayFillNonAtomic(PLAINTEXT,  BAS, (short)0x100, (byte)0);

        register();
    }

    //======================================================================================
    public void process(APDU apdu){
        byte buf[] = apdu.getBuffer();

        switch(buf[1])
        {
            //--------------------------------------------------------
            case (byte)0xA4:                    break;  

            case (byte)0x46:

                // Create ECDSA Keys and Pair
             /*   try {
            // <<<<<<<<<<<<<<<< Here is the problem >>>>>>>>>>>>>>>>>
                    objECDSAPriKey = (ECPrivateKey)KeyBuilder.buildKey(KeyBuilder.TYPE_EC_FP_PRIVATE,      KeyBuilder.LENGTH_EC_FP_192, true);
                }
            catch(CryptoException c)
            {    
              short reason = c.getReason();   
              ISOException.throwIt(reason);       // for check
            }     // for check*/
                   // objECDSAPubKey = (ECPublicKey)KeyBuilder.buildKey(KeyBuilder.TYPE_EC_FP_PUBLIC,      KeyBuilder.LENGTH_EC_FP_192, true);

                    // set EC Domain Parameters
                    objECDSAPubKey.setFieldFP(SecP192r1_P, BAS, (short)24);
                    objECDSAPubKey.setA(SecP192r1_A, BAS, (short)24);
                    objECDSAPubKey.setB(SecP192r1_B, BAS, (short)24);
                    objECDSAPubKey.setG(SecP192r1_G, BAS, (short)25);
                    objECDSAPubKey.setK(SecP192r1_H);
                    objECDSAPubKey.setR(SecP192r1_N, BAS, (short)24);

                    objECDSAKeyPair = new KeyPair(KeyPair.ALG_EC_FP, KeyBuilder.LENGTH_EC_FP_192);


                // On-Card Key Generation Process
                objECDSAKeyPair.genKeyPair();

                // Obtain Key References
                objECDSAPriKey = (ECPrivateKey)objECDSAKeyPair.getPrivate();
                objECDSAPubKey = (ECPublicKey)objECDSAKeyPair.getPublic();  

                // Create Signature Object
                objECDSASign = Signature.getInstance(Signature.ALG_ECDSA_SHA, false);

            break;

            case (byte)0x2E:                        
                short       Le              = apdu.setOutgoing();   
                short   sSignLen=0 ;

                // Init with Private Key
                objECDSASign.init(objECDSAPriKey, Signature.MODE_SIGN);

                // Sign Data
                sSignLen = objECDSASign.sign(PLAINTEXT, BAS, Le, buf, BAS);

                apdu.setOutgoingLength(sSignLen);
                apdu.sendBytes(BAS, sSignLen);

            break;      
            //--------------------------------------------------------
            default:
                ISOException.throwIt(ISO7816.SW_INS_NOT_SUPPORTED);
        }

        return; 
    }
}

我正在使用此脚本脚本代码运行此源代码：

#/term SCComm:2
/mode trace=on
/atr
/card
/select |ecdsa
/send 00A4040007D4106509900090
/send 0046000000
/send 002E00000A30313233343031323334

当我要求/send 0046000000签署纯文本消息时，我会收到响应代码6F00。

你能帮我看看这有什么问题吗？

如何在 JCOP 卡上正确实现此算法？

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3 回答 3

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我不是 JCOP 方面的专家，但我有 ISO7816 方面的经验：

状态字 0x6F00 表示“一般错误”。我想一个 CryptoException 被抛出，但“原因”的值在 1-5 之间（根据文档）。不可能将任意值作为 ISO7816 状态字返回。

因此我建议使用 apdu.sendBytes(...) 发送原因，然后你就知道问题出在哪里了

最好的方法是调试代码

于 2016-01-26T17:43:16.520 回答
1

由于您表示您的调用KeyBuilder.buildKey(...)失败，我假设此调用抛出一个CryptoExceptionwith reason code NO_SUCH_ALGORITHM。由于您没有在代码中处理该异常，因此这会导致0x6F00卡重新调整状态字（0x6F00通常在未处理的异常情况下返回）。

所以CryptoException表示不支持请求的密钥算法。由于您使用以下参数

KeyBuilder.buildKey(
    KeyBuilder.TYPE_EC_FP_PRIVATE,  // key type
    KeyBuilder.LENGTH_EC_FP_192,    // key length
    true);                          // key encryption

这可能意味着

  • 该卡不支持 EC_FP（大素数域上的椭圆曲线）密钥类型/算法，
  • 该卡不支持 192 的密钥长度，或
  • 该卡不支持密钥加密。

由于JCOP 2.4.2 R2和JCOP 2.4.2 R3的 FIPS 140-2 加密模块安全策略表明 P-192（除了 P-224 和 P-256）支持 ECDSA 密钥对生成，我假设您的卡不支持密钥加密。因此，您可以尝试

KeyBuilder.buildKey(
    KeyBuilder.TYPE_EC_FP_PRIVATE,  // key type
    KeyBuilder.LENGTH_EC_FP_192,    // key length
    false);                         // key encryption
于 2016-01-28T18:53:51.323 回答
1

我可以看到两个不同的问题：

  • JCOP（错误地）还要求您设置私钥参数；
  • 基点 G 似乎是压缩格式，可能不支持，需要转换为 49 字节的未压缩点。

此外，需要注意的是：

  • KeyBuilder您确实应该首先使用（当前已注释掉）构建公钥；
  • 没有理由在那里有一个参数 S （种子没有任何意义 - 至少我认为它不是那个大小的私钥）；
  • 你真的应该用 try / catch 语句包装密钥生成，并（最后）转换为ISOException具有有效状态字的 an；
  • 有一个可用的调试器是至关重要的。
于 2016-02-14T14:52:14.860 回答