Rust过程宏库signature_derive的使用：自动生成签名验证功能的派生宏实现

关于signature_derive

signature_derive是signature crate提供的派生宏支持库，主要用于为signature crate提供过程宏功能。这个库本身不推荐直接使用，而是应该通过signature crate来使用。

安装

在您的项目目录中运行以下Cargo命令：

cargo add signature_derive

或者在Cargo.toml中添加以下行：

signature_derive = "2.1.0"

许可证

所有crate都遵循以下许可证之一：

• Apache License, Version 2.0
• MIT license

完整示例代码

虽然文档建议不直接使用这个库，但我们可以展示一个使用signature crate的完整示例，其中会间接使用signature_derive的功能：

use signature::{Signature, Signer, Verifier};
use signature_derive::Signature; // 实际上是通过signature crate间接使用

// 定义一个简单的签名算法类型
#[derive(Debug, Clone)]
struct ExampleSignature {
    bytes: Vec<u8>,
}

// 实现Signature trait
impl Signature for ExampleSignature {
    fn as_bytes(&self) -> &[u8] {
        &self.bytes
    }
}

// 定义一个签名密钥对
#[derive(Debug)]
struct ExampleKeyPair {
    secret_key: Vec<u8>,
    public_key: Vec<u8>,
}

// 实现Signer trait
impl Signer<ExampleSignature> for ExampleKeyPair {
    fn try_sign(&self, msg: &[u8]) -> Result<ExampleSignature, signature::Error> {
        // 这里应该是实际的签名算法，简化示例
        let mut sig_bytes = self.secret_key.clone();
        sig_bytes.extend_from_slice(msg);
        Ok(ExampleSignature { bytes: sig_bytes })
    }
}

// 实现Verifier trait
impl Verifier<ExampleSignature> for ExampleKeyPair {
    fn verify(&self, msg: &[u8], signature: &ExampleSignature) -> Result<(), signature::Error> {
        // 这里应该是实际的验证算法，简化示例
        let expected = {
            let mut sig_bytes = self.public_key.clone();
            sig_bytes.extend_from_slice(msg);
            sig_bytes
        };
        
        if signature.as_bytes() == expected.as_slice() {
            Ok(())
        } else {
            Err(signature::Error::new())
        }
    }
}

fn main() {
    let keypair = ExampleKeyPair {
        secret_key: vec![1, 2, 3],
        public_key: vec![4, 5, 6],
    };
    
    let message = b"Hello, world!";
    
    // 签名
    let signature = keypair.try_sign(message).unwrap();
    println!("Signature: {:?}", signature);
    
    // 验证
    let verify_result = keypair.verify(message, &signature);
    println!("Verification result: {:?}", verify_result);
}

贡献

除非您明确声明，否则任何有意提交用于包含在作品中的贡献，如Apache-2.0许可证中所定义，将按照上述双重许可，无需任何附加条款或条件。

完整示例demo

基于上述内容，这里是一个更完整的签名验证功能实现示例：

use signature::{Signature, Signer, Verifier};
use rand::Rng;

// 定义ECDSA风格的签名结构
#[derive(Debug, Clone)]
struct EcdsaSignature {
    r: Vec<u8>,
    s: Vec<u8>,
}

impl Signature for EcdsaSignature {
    fn as_bytes(&self) -> &[u8] {
        // 将r和s拼接成DER格式的字节序列
        let mut bytes = vec![0x30];
        bytes.push((self.r.len() + self.s.len() + 4) as u8);
        bytes.push(0x02);
        bytes.push(self.r.len() as u8);
        bytes.extend(&self.r);
        bytes.push(0x02);
        bytes.push(self.s.len() as u8);
        bytes.extend(&self.s);
        &bytes
    }
}

// 定义ECDSA密钥对
#[derive(Debug)]
struct EcdsaKeyPair {
    private_key: [u8; 32],
    public_key: [u8; 33],
}

impl Signer<EcdsaSignature> for EcdsaKeyPair {
    fn try_sign(&self, msg: &[u8]) -> Result<EcdsaSignature, signature::Error> {
        // 模拟ECDSA签名过程
        let mut rng = rand::thread_rng();
        let k: [u8; 32] = rng.gen(); // 随机数k
        
        // 简化签名算法：实际应使用真正的ECDSA
        let r = k;
        let mut s = self.private_key;
        for (i, &byte) in msg.iter().enumerate() {
            s[i % 32] ^= byte;
        }
        
        Ok(EcdsaSignature {
            r: r.to_vec(),
            s: s.to_vec(),
        })
    }
}

impl Verifier<EcdsaSignature> for EcdsaKeyPair {
    fn verify(&self, msg: &[u8], signature: &EcdsaSignature) -> Result<(), signature::Error> {
        // 模拟ECDSA验证过程
        let mut s_expected = self.public_key[1..].to_vec(); // 去掉压缩前缀
        
        for (i, &byte) in msg.iter().enumerate() {
            s_expected[i % 32] ^= byte;
        }
        
        if signature.s == s_expected {
            Ok(())
        } else {
            Err(signature::Error::new())
        }
    }
}

fn main() {
    // 生成测试密钥对
    let keypair = EcdsaKeyPair {
        private_key: [1; 32],
        public_key: [0x02; 33], // 压缩公钥格式
    };
    
    let message = b"This is a test message for ECDSA signature";
    
    // 签名
    let signature = keypair.try_sign(message).unwrap();
    println!("ECDSA Signature: {:?}", signature);
    println!("Signature bytes (DER format): {:?}", signature.as_bytes());
    
    // 验证
    let verify_result = keypair.verify(message, &signature);
    println!("Verification result: {:?}", verify_result);
    
    // 测试验证失败的情况
    let mut bad_signature = signature.clone();
    bad_signature.s[0] ^= 0xff; // 修改签名使其无效
    let bad_verify = keypair.verify(message, &bad_signature);
    println!("Invalid signature verification: {:?}", bad_verify);
}

所有者

• Tony Arcieri (tarcieri)

分类

• 密码学
• 无标准库