如何在X25519中为PrivateKey生成PublicKey？

Question

我目前正在使用基于 X25519 密钥的加密。

我的问题基本上是如何PublicKey从现有的 X25519派生PrivateKey？

我在以下位置找到了代码XDHKeyPairGenerator：

BigInteger publicKey = ops.computePublic(privateKey.clone());

但这个包是特定于平台的，因此无法访问。我找不到通过可公开访问的接口来完成此操作的方法。

Answer 1

到目前为止，我只发现了一种通过 JDK 提供的接口来完成此操作的方法（不使用任何其他库，如 Bouncy Castle 或 Google Tink）：public class StaticSecureRandom extends SecureRandom {    private final byte[] privateKey;    public StaticSecureRandom(byte[] privateKey) {        this.privateKey = privateKey.clone();    }    @Override    public void nextBytes(byte[] bytes) {        System.arraycopy(privateKey, 0, bytes, 0, privateKey.length);    }}    public PublicKey generatePublicKeyFromPrivate(PrivateKey privateKey) throws GeneralSecurityException {        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(X25519);        keyPairGenerator.initialize(new NamedParameterSpec(X25519), new StaticSecureRandom(getScalar(privateKey)));        return keyPairGenerator.generateKeyPair().getPublic();    }这不是一个非常优雅的解决方案，但它无需任何第三方库即可工作，而且我找不到任何其他方法。

Answer 2

您必须将私钥（这只是一个很大的数字）乘以25519 曲线生成点。下面是一些Python代码来说明：from tinyec import registryimport secretscurve = registry.get_curve('curve25519')def compress_point(point):    return hex(point.x) + hex(point.y % 2)[2:]privKey = secrets.randbelow(curve.field.n)pubKey = privKey * curve.g //the key step for you...print("private key:", hex(privKey))print("public key:", compress_point(pubKey))如果您让我了解 Java 库，我将尽力提供进一步帮助。

Answer 3

BouncyCastle有Ed25519KeyPairGenerator、X25519KeyPairGenerator、PrivateKeyInfoFactory和SubjectPublicKeyInfoFactory可以帮助制作密钥。这是 C# 中的示例。将 ECKeyPairGenerator 替换为 X25519KeyPairGenerator。此示例使用标准密钥和 NIST 曲线，因为我无法让 Curve25519 使用 X25519 生成的密钥，因为当前实现不支持 oid。public static async Task Bouncy()    {        var originalSecret = "X25519 example";        var message = Encoding.UTF8.GetBytes(originalSecret);        // Generate signing keys        var gen = new Ed25519KeyPairGenerator();        gen.Init(new Ed25519KeyGenerationParameters(new SecureRandom()));        var kp = gen.GenerateKeyPair();        // Sign data with private key        var signer = new Ed25519Signer();        signer.Init(true, kp.Private);        signer.BlockUpdate(message, 0, message.Length);        var sig = signer.GenerateSignature();        // Verify signature with public key        var verifier = new Ed25519Signer();        verifier.Init(false, kp.Public);        verifier.BlockUpdate(message, 0, message.Length);        var sigresult = verifier.VerifySignature(sig);        // Generate encryption keys        var genX = new ECKeyPairGenerator();        genX.Init(new KeyGenerationParameters(new SecureRandom(), 521));        var p1 = genX.GenerateKeyPair();        var p1_private = ECPrivateKeyStructure.GetInstance(PrivateKeyInfoFactory.CreatePrivateKeyInfo(p1.Private));        var p1_x25519_priv = new X25519PrivateKeyParameters(p1_private.GetDerEncoded(), 0);        var p2 = genX.GenerateKeyPair();        var p2_public = SubjectPublicKeyInfoFactory.CreateSubjectPublicKeyInfo(p2.Public);        var p2_x25519_pub = new X25519PublicKeyParameters(p2_public.GetDerEncoded(), 0);        // Generate secret from keys        var secret = new byte[32];        p1_x25519_priv.GenerateSecret(p2_x25519_pub, secret, 0);        // Setup ECIES (Elliptical Curve Integrated Encryption Scheme)        var gcm = new GcmBlockCipher(new AesEngine());        var ies = new IesEngine(new ECDHBasicAgreement(), new Kdf2BytesGenerator(new Sha512Digest()),            new HMac(new Sha512Digest()), new PaddedBufferedBlockCipher(gcm.GetUnderlyingCipher()));        // 256bit MAC, 256 key        var p = new IesWithCipherParameters(secret, new byte[1], 256, 256);        // Encrypt secret        ies.Init(true, p1.Private, p2.Public, p);        var encrypted = ies.ProcessBlock(message, 0, message.Length);        // Decrypt secret        ies.Init(false, p2.Private, p1.Public, p);        var decrypted = ies.ProcessBlock(encrypted, 0, encrypted.Length);        var decrypted_string = Encoding.UTF8.GetString(decrypted);    }