使用CryptoKit EdDSA创建私钥时抛出incorrectKeySize错误

参考Stack Overflow上《How do I generate a JWT to use in API authentication for Swift app》的方案，尝试用EdDSA算法对私钥进行签名操作，但创建私钥时始终抛出incorrectKeySize错误。该私钥通过openssl genpkey生成，是否需要对其进行额外编码？

相关操作及代码如下：

1. OpenSSL生成公私钥命令 #

openssl genpkey -algorithm ED25519 -out ed25519-private.pem \
    && openssl pkey -pubout -in ed25519-private.pem > ed25519-public.pem

2. Swift JWT签名代码 #

struct Header: Encodable {
        let alg = "EdDSA"
        let typ = "ABCDEFGHIJ"
    }

    struct Payload: Encodable {
        let sub = "ABCDEFGHIJ"
        let iat = 1516239022
        let exp = 1516249022
    }
    
    private func createJWT_apple() async -> String? {
        do {
            let secret = "MC4CAQAwBQYDK2VwBCIEIE9dWdfSb3YjvA9gASX8ZY7BiQubC4jQLiwQZtUmHXrD" // 该密钥已作废，仅作示例
            let data = Data(base64Encoded: secret)!
            let privateKey = try Curve25519.Signing.PrivateKey(rawRepresentation: data) // 此处抛出"incorrectKeySize"错误！
            
            let headerJSONData = try JSONEncoder().encode(Header())
            let headerBase64String = headerJSONData.urlSafeBase64EncodedString()
            
            let payloadJSONData = try JSONEncoder().encode(Payload())
            let payloadBase64String = payloadJSONData.urlSafeBase64EncodedString()
            
            let toSign = Data((headerBase64String + "." + payloadBase64String).utf8)
            
            let signature = try privateKey.signature(for: toSign)
            let signatureBase64String = Data(signature).urlSafeBase64EncodedString()
            
            let token = [headerBase64String, payloadBase64String, signatureBase64String].joined(separator: ".")
            return token
        } catch {
            printLog(error)
        }
        
        return nil
    }

问题核心是OpenSSL生成的PEM格式私钥包含ASN.1编码的结构信息，而Curve25519.Signing.PrivateKey(rawRepresentation:)需要的是32字节的原始私钥数据，直接解码PEM的Base64字符串会得到多余的结构数据，导致密钥长度不符合要求。

解决步骤： #

1. 从PEM文件提取原始私钥数据 #

OpenSSL生成的ED25519私钥PEM包含ASN.1 DER结构，可通过OpenSSL命令直接提取32字节原始私钥：

openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -outform DER -in ed25519-private.pem -nocrypt | tail -c +17 > ed25519-private.raw

这条命令将PKCS#8格式私钥转为DER编码，再截取从第17字节开始的32字节（ED25519原始私钥长度），保存为ed25519-private.raw文件。

2. 将原始私钥转为Base64用于代码 #

把ed25519-private.raw文件转为Base64字符串：

base64 -i ed25519-private.raw

得到的字符串就是Curve25519.Signing.PrivateKey所需的合法原始私钥数据。

3. 修改Swift代码使用正确私钥 #

替换代码中的secret为上述提取的原始私钥Base64字符串即可。

可选：代码内直接解析PEM私钥 #

如果不想提前处理私钥，可在Swift代码中手动解析PEM格式，处理ASN.1解码：

private func parseEd25519PrivateKey(from pemString: String) throws -> Curve25519.Signing.PrivateKey {
    // 去除PEM头部尾部及空白字符
    let cleanedPem = pemString
        .replacingOccurrences(of: "-----BEGIN PRIVATE KEY-----", with: "")
        .replacingOccurrences(of: "-----END PRIVATE KEY-----", with: "")
        .trimmingCharacters(in: .whitespacesAndNewlines)
    
    // 解码Base64得到DER数据
    guard let derData = Data(base64Encoded: cleanedPem) else {
        throw NSError(domain: "KeyError", code: -1, userInfo: [NSLocalizedDescriptionKey: "无效的Base64格式"])
    }
    
    // 从DER数据中提取32字节原始私钥（偏移16字节开始）
    guard derData.count >= 48 else {
        throw NSError(domain: "KeyError", code: -2, userInfo: [NSLocalizedDescriptionKey: "密钥长度无效"])
    }
    let rawKeyData = derData.subdata(in: 16..<48)
    
    return try Curve25519.Signing.PrivateKey(rawRepresentation: rawKeyData)
}

在createJWT_apple函数中调用该方法：

let pemSecret = """
-----BEGIN PRIVATE KEY-----
MC4CAQAwBQYDK2VwBCIEIE9dWdfSb3YjvA9gASX8ZY7BiQubC4jQLiwQZtUmHXrD
-----END PRIVATE KEY-----
"""
let privateKey = try parseEd25519PrivateKey(from: pemSecret)

通过以上方式即可避免incorrectKeySize错误，正确创建ED25519私钥并完成JWT签名。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者stephen