使用PyCryptodome加密消息并签名：签名验证失败问题排查

问题根源分析 #

你的代码存在以下几个关键错误导致验证失败：

• verify_msg函数参数缺失：verify方法需要传入待验证的哈希对象和签名值，原代码遗漏了签名参数。
• 验证逻辑混淆：验证签名时，应该用原始加密消息作为验证依据，而非把签名本身当作消息传入。
• 解密对象错误：解密操作的目标应该是加密后的消息，而非签名数据。
• 变量名拼写错误：singed_msg应为signed_msg（拼写失误）。

修正后的完整代码 #

from Crypto.Cipher import AES, PKCS1_OAEP
from Crypto.Hash import SHA256
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Random import get_random_bytes
from Crypto.Signature import pkcs1_15
from Crypto.Util.Padding import pad, unpad

def sign_msg(msg: bytes, priv_key):
    hashed_msg = SHA256.new(msg)
    signed_msg = pkcs1_15.new(priv_key).sign(hashed_msg)
    return signed_msg

def verify_msg(msg: bytes, signature: bytes, pub_key):
    hashed_msg = SHA256.new(msg)
    try:
        # 补充签名参数
        pkcs1_15.new(pub_key).verify(hashed_msg, signature)
    except (ValueError, TypeError):
        return False
    return True

shared_key = get_random_bytes(16)
shared_iv = get_random_bytes(16)

# 客户端侧逻辑
client_privkey = RSA.import_key(open('client_side/private_key.pem').read())
client_pubkey = RSA.import_key(open('client_side/public_key.pem').read())
msg_to_sign = input("Message to sign: ")
enc_msg = AES.new(shared_key, AES.MODE_CBC, shared_iv).encrypt(pad(msg_to_sign.encode('utf-8'), 16))
print("Encrypted message:")
print(enc_msg)
# 修正变量名拼写
signed_msg = sign_msg(enc_msg, client_privkey)
print("Signed Message: ")
print(signed_msg)

#----------------------------------------------------------------------------------------#
# 服务器侧逻辑
server_pubkey = RSA.import_key(open('server_side/public_key.pem').read())
server_privkey = RSA.import_key(open('server_side/private_key.pem').read())

print("Received Encrypted Message: ")
print(enc_msg)
print("Received Signature: ")
print(signed_msg)

# 传入原始加密消息和签名进行验证
if verify_msg(enc_msg, signed_msg, client_pubkey):
    print("Message VERIFIED!")
    # 解密原始加密消息而非签名
    dec_msg = AES.new(shared_key, AES.MODE_CBC, shared_iv).decrypt(unpad(enc_msg, 16))
    print("Decrypted msg: ")
    print(dec_msg.decode('utf-8'))
else:
    print("Message not verified..")

关键修正说明 #

1. verify_msg函数：新增signature参数，调用verify方法时传入该参数，完成哈希与签名的匹配验证。
2. 服务器验证逻辑：调用verify_msg时传入enc_msg（原始加密消息）和signed_msg（签名），而非仅传入签名。
3. 解密操作：修正解密对象为enc_msg，并在解密后用decode('utf-8')将字节转为字符串。
4. 变量名修正：将singed_msg改为signed_msg，规范命名。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者anon