为什么相同的 HSM 密钥每次都验证到不同的以太坊地址？

Question

我正在与一个使用以太坊标准 (secp256k1) 生成和签名的 HSM 进行交互。我正在使用一个名为 Graphene 的包与 HSM 进行交互。我使用其“pointEC”属性提取公钥： 0xc87c1d67c1909ebf8b54c9ce3d8e0f0cde41561c8115481321e45b364a8f3334b6e826363d8e895110fc9ca2d75e84cc7c56b8e9fbcd70c726cb44f5506848fa

我可以用来生成地址：0x21d20b04719f25d2ba0c68e851bb64fa570a9465

但是，当我尝试使用密钥对来自 dApp 的个人消息进行签名时，签名总是评估为不同的地址。例如，随机数/消息： wAMqcOCD2KKz2n0Dfbu1nRYbeLw_qbLxrW1gpTBwkq有签名：

0x2413f8d2ab4df2f3d87560493f21f0dfd570dc61136c53c236731bf56a9ce02cb23692e6a5cec96c62359f6eb4080d80328a567d14387f487f3c50d9ce61503b1c

但它恢复了0xFC0561D848b0cDE5877068D94a4d803A0a933785的有效地址

这可能都是使用相同的私钥/公钥。当然，我只是附加了“1c”恢复值，但即使我尝试使用其他值，我也没有运气。这里还有几个例子：

Nonce: WRH_ApTkfN7yFAEpbGwU9BiE2M6eKTZMklPYK50djnx
Sig: 0x70242adabfe27c12e54abced8de87b45f511a194609eb27b215b153594b5697b7fb5e7279285663f80c82c2a2f2920916f76fd845cdecb45ace19f76b0622ac41c
Address: 0x1A086eD40FF90E75764260E2Eb42fab4Db519E53

Nonce: TZV6qhplddJgcKaN7qtpcIhudFhiQ
Sig: 0x3607beb3d58ff35ca1059f3ea44f41e79e76d8ffe35a4f716e78030f0fe2ca1da51f138c31d4ec4b9fc3546c4de1185736a4c4c7030a8b1965e30cb0af6ba2ee1c
Address: 0xa61A518cf73163Fd92461942c26C67c203bda379

我的签名信息代码：

        let alg: graphene.MechanismType;
        alg = graphene.MechanismEnum.ECDSA;
        const session = get_session();

        let key: graphene.Key | null = null;
        //#region Find signing key
        const objects = session.find({label: GEN_KEY_LABEL});
        for (let i = 0; i < objects.length; i++) {
            const obj = objects.items(i);
            if ((obj.class === graphene.ObjectClass.PRIVATE_KEY ||
                obj.class === graphene.ObjectClass.SECRET_KEY) &&
                obj.handle.toString('hex') == params.handle
            ) {
                key = obj.toType<graphene.Key>();
                break;
            }
        }
        if (!key) {
            throw new Error("Cannot find signing key");
        }
        var sign = session.createSign(alg,key);
        if (!params.data) {
            console.log("No data found. Signing 'test' string");
            params.data = 'test';
        }
        sign.update(Buffer.from(params.data.toString().trim()));
        var signature = sign.final();



        console.log(signature.toString('hex'));

请记住，即使只有 1 个密钥，它也会失败。

Answer 1

地址是通过公钥计算出来的，而签名是使用 ECDSA 生成的。 ECDSA 包含一个随机值 r 和一个特定于该随机值的签名 s（当然还有私钥）。更多信息here (Wikipedia on ECDSA).

您看不到这一点，因为它们只是被编码为静态大小（无符号，大整数）的值，然后连接在一起称为“签名”（因此签名的大小是密钥大小的两倍, 64 字节而不是 32 字节）。验证将解析签名并再次使用单独的值。对于以太坊和比特币，可以在签名前加上一个额外的字节，这样就可以取回公钥，然后重新计算地址。这也改变了 签名生成，因此您不再是在谈论普通的 ECDSA。

还有 X9.62 签名格式，它仍然由两个单独的整数组成，使用 ASN.1 / DER 编码进行编码。由于分离/编码两个整数所需的开销，这些签名看起来只是部分随机的。

Answer 2

原来我使用的是已弃用的 Buffer.from 函数，因为更新版本要求您指定传入数据的格式。

E.g. Buffer.from("04021a","hex")

由于它是最终的“输入”和计算，我花了很长时间才意识到当时数据被错误地转换了。我以为我在每个步骤中都多次检查和重新检查数据，但错过了最直接的部分。

另外，我了解到要创建正确的签名并防止交易延展性，您必须不断辞职，以使 's' 的值最终小于： (0xfffffffffffffffffffffffffffffffebaaedce6af48a03bbfd25e8cd0364141)/2

然后当把'r'和's'通过地址恢复函数时，它应该尝试恢复v=27或v=28（0x1a或0x1b）的地址，基本上在这一点上是反复试验。大多数情况下，它会恢复 正确 v=27 的地址。