EC 公钥/私钥的文件格式？

Question

如果我想将私钥和公钥存储在一个文件中，最容易使用的格式是什么？特别是如果我打算使用 Java 的 BouncyCastle 库？

Answer 1

从理论上来看，公钥可以从私钥重新计算出来（计算成本略低于生成单个 ECDSA 签名的成本，或者做 ECDH 的一半，所以速度很快）。因此，从概念上讲，您只需存储私钥，其标准格式为 PKCS#8，Java 通过 java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec 支持它。此外，PKCS#8 格式包括在同一 blob 中选择性地对公钥和私钥进行编码的规定，因此这看起来确实像您正在寻找的内容。

然而，棘手的事情是说服密码提供者（例如 BouncyCastle）提取公钥和/或重新计算它。显然，如果您从 PKCS#8 编码的 EC 私钥（也包含公钥）创建 PKCS8EncodedKeySpec，BouncyCastle 将很友好地在内部保留编码公钥的副本并将其写回如果您决定以 PKCS#8 格式重新编码私钥。然而，它并没有做任何其他事情。它将它作为一个不透明的斑点来处理。

因此您必须重新计算公钥。通过 JCE 和 BouncyCastle API 以及未实现的位，我发现了以下内容，它似乎可以工作（JDK 1.6.0_24，BouncyCastle 1.46）：

import java.security.KeyFactory;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.Provider;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.jce.provider.JCEECPrivateKey;
import org.bouncycastle.jce.provider.JCEECPublicKey;
import org.bouncycastle.jce.spec.ECParameterSpec;
import org.bouncycastle.jce.spec.ECPublicKeySpec;

// Create the provider and an appropriate key factory.
Provider pp = new BouncyCastleProvider();
KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance("EC", pp);

// Decode the private key (read as a byte[] called 'buf').
PKCS8EncodedKeySpec ks = new PKCS8EncodedKeySpec(buf);
PrivateKey sk = kf.generatePrivate(ks);

// Recompute public key.
JCEECPrivateKey priv = (JCEECPrivateKey)sk;
ECParameterSpec params = priv.getParameters();
ECPublicKeySpec pubKS = new ECPublicKeySpec(
    params.getG().multiply(priv.getD()), params);
PublicKey pk = kf.generatePublic(pubKS);

// To reencode the private key.
buf = kf.getKeySpec(sk, PKCS8EncodedKeySpec.class).getEncoded();

从概念上讲，我应该将 kf.getkeySpec() 与 org.bouncycastle.jce.spec.ECPrivateKeySpec 而不是无情地将私钥强制转换为 JCEECPrivateKey 类，但 clean 方法似乎尚未在 BouncyCastle 中实现。

Answer 2

试试这个（BouncyCastle v1.47，使用 JDK 1.7.*，但我认为 JDK 1.6.* 也可以）：

// Recreate the private key.
final KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance("EC", "BC");
final PKCS8EncodedKeySpec encPrivKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(rawPrivKey);
final PrivateKey privKey = kf.generatePrivate(encPrivKeySpec);
final byte[] rawPrivKey = privKey.getEncoded();

// Recreate the public key.
final X509EncodedKeySpec pubKeySpec = new X509EncodedKeySpec(rawPubKey);
final PublicKey pubKey = kf.generatePublic(pubKeySpec);
final byte[] rawPubKey = pubKey.getEncoded();

其中 rawPrivKey 和 rawPubKey 是字节类型的数组。
我建议您使用分组密码（即 AES）加密编码的私钥，否则文件可能会被盗，然后您将无限期暴露。