[EC] 디지털 서명 3종

곡선	알고리즘	사용 사례	특징
secp256r1	ECDSA	범용 (NIST 추천)	속도 느림
secp256k1	ECDSA	블록체인	속도 느림
Ed25519	EdDSA	SSH	속도 빠름 / 공개키 : 256바이트 (고정 크기)

# secp256k1 예시

from ecdsa import SECP256k1, SigningKey, VerifyingKey
from ecdsa.util import sigencode_der, sigdecode_der
import hashlib

# Alice (서명자)
def alice_sign(message):
    # Alice의 개인키 생성
    sk = SigningKey.generate(curve=SECP256k1)
    # Alice의 공개키 생성
    vk = sk.get_verifying_key()
    
    # 메시지 해싱
    message_hash = hashlib.sha256(message.encode('utf-8')).digest()
    print(f"Alice가 해싱한 메시지: {message_hash.hex()}")
    
    # 서명 생성
    signature = sk.sign(message_hash, sigencode=sigencode_der)
    print(f"Alice의 서명: {signature.hex()}")
    
    return signature, vk

# Bob (검증자)
def bob_verify(message, signature, vk):
    # 메시지 해싱
    message_hash = hashlib.sha256(message.encode('utf-8')).digest()
    print(f"Bob이 해싱한 메시지: {message_hash.hex()}")
    
    # 서명 검증
    try:
        vk.verify(signature, message_hash, sigdecode=sigdecode_der)
        print("서명 검증 성공!")
        return True
    except:
        print("서명 검증 실패!")
        return False

# Alice가 서명
message = "Alice의 중요한 메시지"
print(f"서명할 메시지: {message}")
signature, alice_vk = alice_sign(message)

# Bob이 서명 검증
bob_verify(message, signature, alice_vk)

서명할 메시지: Alice의 중요한 메시지
Alice가 해싱한 메시지: 2491722cc10f5bd7bc9f79ae476ba2c1055dab43be2fca9dc81e0718a1381642
Alice의 서명: 3044022029160eb2534be33a8311639465202dcdee5a7725fc41cd9f01e1c8d986a66688022003c159499de24335b0c89d4a34cc35b0714b58d935ed615cc131b1ab2278d7ad
Bob이 해싱한 메시지: 2491722cc10f5bd7bc9f79ae476ba2c1055dab43be2fca9dc81e0718a1381642
서명 검증 성공!

서명 구조 (der)

SEQUENCE 태그, 서명 구조의 시작	30
서명 길이	44
r의 INTEGER 태그	02
r의 길이	20 (0x20)
r 값	29 16 0E B2 53 4B E3 3A 83 11 63 94 65 20 2D CD EE 5A 77 25 FC 41 CD 9F 01 E1 C8 D9 86 A6 66 88
s의 INTEGER 태그	02
s의 길이	20 (0x20)
s 값	03 C1 59 49 9D E2 43 35 B0 C8 9D 4A 34 CC 35 B0 71 4B 58 D9 35 ED 61 5C C1 31 B1 AB 22 78 D7 AD

# secp256r1 예시

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import ec
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
import hashlib

# Alice (서명자)
def alice_sign(message):
    # Alice의 개인키 생성 (secp256r1 사용)
    sk = ec.generate_private_key(ec.SECP256R1())
    
    # Alice의 공개키 생성
    vk = sk.public_key()
    
    # 메시지 해싱
    message_hash = hashlib.sha256(message.encode('utf-8')).digest()
    print(f"Alice가 해싱한 메시지: {message_hash.hex()}")
    
    # 서명 생성
    signature = sk.sign(message_hash, ec.ECDSA(hashes.SHA256()))
    print(f"Alice의 서명: {signature.hex()}")
    
    return signature, vk

# Bob (검증자)
def bob_verify(message, signature, vk):
    # 메시지 해싱
    message_hash = hashlib.sha256(message.encode('utf-8')).digest()
    print(f"Bob이 해싱한 메시지: {message_hash.hex()}")
    
    # 서명 검증
    try:
        vk.verify(signature, message_hash, ec.ECDSA(hashes.SHA256()))
        print("서명 검증 성공!")
        return True
    except:
        print("서명 검증 실패!")
        return False

# Alice가 서명
message = "Alice의 중요한 메시지"
print(f"서명할 메시지: {message}")
signature, alice_vk = alice_sign(message)

# Bob이 서명 검증
bob_verify(message, signature, alice_vk)

서명할 메시지: Alice의 중요한 메시지
Alice가 해싱한 메시지: 2491722cc10f5bd7bc9f79ae476ba2c1055dab43be2fca9dc81e0718a1381642
Alice의 서명: 304402202797f1bd7f59f0f2a7865655fd2999ca1d1e5158b29d546cb71aa57155ab901502201165c74887c2ad384c9f8cf6a7b4de771c4bd06467bf396422bcee39527b60d4
Bob이 해싱한 메시지: 2491722cc10f5bd7bc9f79ae476ba2c1055dab43be2fca9dc81e0718a1381642
서명 검증 성공!

서명 구조가 secp256k1과 동일

# ed25519 예시

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import ed25519
from cryptography.hazmat.primitives import hashes
import hashlib

# Alice (서명자)
def alice_sign(message):
    # Alice의 개인키 생성 (ed25519 사용)
    sk = ed25519.Ed25519PrivateKey.generate()
    
    # Alice의 공개키 생성
    vk = sk.public_key()
    
    # 메시지 해싱
    message_hash = hashlib.sha256(message.encode('utf-8')).digest()
    print(f"Alice가 해싱한 메시지: {message_hash.hex()}")
    
    # 서명 생성
    signature = sk.sign(message_hash)
    print(f"Alice의 서명: {signature.hex()}")
    
    return signature, vk

# Bob (검증자)
def bob_verify(message, signature, vk):
    # 메시지 해싱
    message_hash = hashlib.sha256(message.encode('utf-8')).digest()
    print(f"Bob이 해싱한 메시지: {message_hash.hex()}")
    
    # 서명 검증
    try:
        vk.verify(signature, message_hash)
        print("서명 검증 성공!")
        return True
    except:
        print("서명 검증 실패!")
        return False

# Alice가 서명
message = "Alice의 중요한 메시지"
print(f"서명할 메시지: {message}")
signature, alice_vk = alice_sign(message)

# Bob이 서명 검증
bob_verify(message, signature, alice_vk)

서명할 메시지: Alice의 중요한 메시지
Alice가 해싱한 메시지: 2491722cc10f5bd7bc9f79ae476ba2c1055dab43be2fca9dc81e0718a1381642
Alice의 서명: 1a9e8142f0ca566e3bdb67330816c7592c2882d3c3ccd154d5c29c7795aabdc82271aa22370d64adcc1eedb868f9448d25fdbf407b145dda90ba08d8cf29fa00
Bob이 해싱한 메시지: 2491722cc10f5bd7bc9f79ae476ba2c1055dab43be2fca9dc81e0718a1381642
서명 검증 성공!

서명 구조

r (32바이트)	1a9e8142f0ca566e3bdb67330816c7592c2882d3c3ccd154d5c29c7795aabdc8
s (32바이트)	2271aa22370d64adcc1eedb868f9448d25fdbf407b145dda90ba08d8cf29fa00