如何让OpenSSL生成的EC签名可被Subtle Crypto API验证？

我有一个包含由SubtleCrypto.sign()的ECDSA算法和SHA512摘要生成的EC签名的小型JSON文件。现在我想把手动生成签名的流程自动化，且必须基于nginx:alpine基础镜像。我已经安装了OpenSSL，但发现SubtleCrypto.verify()需要IEEE P1363格式的签名，而OpenSSL生成的是ASN.1格式。有没有办法让OpenSSL生成的签名能在浏览器中正常验证？

注意：我在浏览器中创建了EC密钥对，使用SubtleCrypto.sign()生成签名时验证正常。随后我将私钥以PKCS#8格式导出为PEM文件，内容如下：

-----BEGIN EC PRIVATE KEY-----
<Base64 encoded content here...>
-----END EC PRIVATE KEY-----

我使用以下命令为仅包含{}的data.json生成Base64格式的签名：

$ openssl dgst -sha512 -sign private.pem data.json | base64
MIGHAkEZ0YthoqLqCW1ll0MvPEYdhoz+p1zxQnLt0sl0rSvD8eI0BdAeQUqS1fUlNi8O39ClI6OI
JDZJqJ3OkTFkMyqzaAJCAT8koJnhqv2PUHla7EWV/qVIBb9LtPovQODl0+CsBQlkGO+TKkX3X57+
rpOZMqYv1tIOAz1m5ry0sOo0hGSe4c8X

之后我通过ASN.1解码网站获取r和s的十进制值，并参考Stack Overflow的回答转换为十六进制值：

r = 346169932049245619871744113024266741326899713498883047336224784039276978051811648336988371154157537871201508197563500632048282301939214838670217488915673960
s = 4279009059525041370739088323750483074176965727856497966083564113228214038964554024207556176396942898795827323835166902701178318351093672293528073206493204247

hex_val = 19D18B61A2A2EA096D6597432F3C461D868CFEA75CF14272EDD2C974AD2BC3F1E23405D01E414A92D5F525362F0EDFD0A523A388243649A89DCE913164332AB368013F24A099E1AAFD8F50795AEC4595FEA54805BF4BB4FA2F40E0E5D3E0AC05096418EF932A45F75F9EFEAE939932A62FD6D20E033D66E6BCB4B0EA3484649EE1CF17

得到的Base64签名为：

GdGLYaKi6gltZZdDLzxGHYaM/qdc8UJy7dLJdK0rw/HiNAXQHkFKktX1JTYvDt/QpSOjiCQ2SaidzpExZDMqs2gBPySgmeGq/Y9QeVrsRZX+pUgFv0u0+i9A4OXT4KwFCWQY75MqRfdfnv6uk5kypi/W0g4DPWbmvLSw6jSEZJ7hzxc=

但该签名在浏览器中验证失败。

无需手动解码ASN.1格式签名，OpenSSL本身支持直接生成或转换出符合要求的IEEE P1363格式签名，具体步骤如下：

方法1：直接生成IEEE P1363格式签名 #

使用pkeyutl命令搭配-raw参数，可直接生成r和s拼接的P1363二进制签名，再转Base64即可：

# 生成二进制P1363格式签名，再转Base64
openssl pkeyutl -sign -in data.json -inkey private.pem -digest sha512 -raw | base64

方法2：将已有ASN.1签名转换为P1363格式 #

如果已经生成了ASN.1格式的签名，可通过以下步骤转换：

1. 将Base64签名解码为二进制文件：

echo "MIGHAkEZ0YthoqLqCW1ll0MvPEYdhoz+p1zxQnLt0sl0rSvD8eI0BdAeQUqS1fUlNi8O39ClI6OIJDZJqJ3OkTFkMyqzaAJCAT8koJnhqv2PUHla7EWV/qVIBb9LtPovQODl0+CsBQlkGO+TKkX3X57+rpOZMqYv1tIOAz1m5ry0sOo0hGSe4c8X" | base64 -d > signature.asn1

2. 用asn1parse提取r和s的偏移量与长度：

openssl asn1parse -in signature.asn1

输出会显示r和s的offset（偏移位置）和length（长度），示例如下：

0:d=0  hl=2 l= 130 cons: SEQUENCE          
    2:d=1  hl=2 l=  64 prim: INTEGER           :19D18B61A2A2EA096D6597432F3C461D868CFEA75CF14272EDD2C974AD2BC3F1E23405D01E414A92D5F525362F0EDFD0A523A388243649A89DCE913164332AB368
   68:d=1  hl=2 l=  64 prim: INTEGER           :013F24A099E1AAFD8F50795AEC4595FEA54805BF4BB4FA2F40E0E5D3E0AC05096418EF932A45F75F9EFEAE939932A62FD6D20E033D66E6BCB4B0EA3484649EE1CF17

3. 提取r和s的二进制数据并拼接成P1363格式，再转Base64：

# 提取r（对应offset=2，length=64）
xxd -s 2 -l 64 -p signature.asn1 | xxd -r -p > r.bin
# 提取s（对应offset=68，length=64）
xxd -s 68 -l 64 -p signature.asn1 | xxd -r -p > s.bin
# 拼接r和s得到P1363格式签名，再转Base64
cat r.bin s.bin | base64

关键注意事项 #

• 确保r和s的长度与使用的椭圆曲线匹配：比如secp521r1（P-521）曲线的r/s各占66字节，secp256r1（P-256）各占32字节；如果提取的r/s长度不足，需在前面补0字节保证长度符合要求。
• 在nginx:alpine镜像中，OpenSSL是默认预装的，xxd可通过apk add xxd快速安装，无需额外复杂依赖。

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