如何使用CryptoPP通过公钥验证带签名PNG文件的正确性？

核心逻辑 #

老师生成md5.png的规则是：原始hello.png的二进制数据直接拼接ECDSA<ECP,SHA1>签名数据。所以md5.png的前半段完全等于hello.png的内容，后半段就是签名。只需先确定原始文件的字节长度，就能拆分出签名并验证。

具体操作步骤 #

1. 获取原始文件的字节长度 #

先拿到hello.png的准确大小：

• Linux/macOS执行命令：

  ls -l hello.png | awk '{print $5}'
  

• Windows执行命令：

  dir hello.png
  

记录下这个数值（比如假设为12345字节）。

2. 从md5.png中拆分出签名 #

用工具把md5.png的前N字节（N为原始文件长度）分离出来（可选，用于验证和原始文件一致），剩余部分就是签名：

• Linux/macOS用dd命令：

  # 提取原始图片内容（可选验证用）
  dd if=md5.png of=extracted_hello.png bs=1 count=12345
  # 提取签名数据到文件
  dd if=md5.png of=signature.bin bs=1 skip=12345
  

• Windows用PowerShell：

  $fileBytes = Get-Content md5.png -Raw -Encoding Byte
  $originalLen = 12345
  # 提取签名并保存
  $signatureBytes = $fileBytes[$originalLen..($fileBytes.Length-1)]
  Set-Content signature.bin -Value $signatureBytes -Encoding Byte
  

3. 用CryptoPP验证签名 #

编写C++代码，使用老师提供的公钥验证原始文件和签名的匹配性：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cryptopp/eccrypto.h>
#include <cryptopp/sha.h>
#include <cryptopp/base64.h>
#include <cryptopp/files.h>

using namespace CryptoPP;

int main(int argc, char* argv[]) {
    if (argc != 4) {
        std::cerr << "Usage: ./verify <public_key_file> <original_file> <signature_file>" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 加载Base64编码的公钥
    ECDSA<ECP, SHA1>::PublicKey publicKey;
    FileSource pubFile(argv[1], true, new Base64Decoder);
    publicKey.Load(pubFile);

    // 读取原始文件二进制内容
    std::string originalData;
    FileSource origFile(argv[2], true, new StringSink(originalData));

    // 读取签名二进制数据
    std::string signature;
    FileSource sigFile(argv[3], true, new StringSink(signature));

    // 执行签名验证
    ECDSA<ECP, SHA1>::Verifier verifier(publicKey);
    bool isValid = verifier.VerifyMessage(
        reinterpret_cast<const byte*>(originalData.data()), originalData.size(),
        reinterpret_cast<const byte*>(signature.data()), signature.size()
    );

    std::cout << (isValid ? "Signature is valid!" : "Signature is invalid!") << std::endl;
    return isValid ? 0 : 1;
}

编译时链接CryptoPP库：

g++ verify.cpp -o verify -lcryptopp

对每个md5.png重复步骤2和3，找到验证输出Signature is valid!的文件即可。

注意事项 #

• 确保hello.png未被修改，否则所有验证都会失败。
• ECDSA<ECP,SHA1>的签名长度固定（对应所选椭圆曲线的大小，比如P-256曲线签名为64字节），若拆分出的签名长度不符，说明原始文件长度取值错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者abcd1211231