Ed25519 是什么?
Ed25519 是一种基于 Curve25519 椭圆曲线的现代数字签名算法。它专为高性能和强安全性设计,用于验证数据完整性(是否被篡改)和身份认证(数据来源是否可信)。相比传统算法(如 RSA、ECDSA),它具备更优的安全特性和执行效率,属于下一代密码学标准(如 RFC 8032)。
Ed25519 的优点
- 高安全性: 基于椭圆曲线密码学(ECC),提供约 128 位安全强度(等效 RSA 3072 位),且能抵抗多种已知密码学攻击。
- 极高性能: 签名和验证速度远超 RSA 和传统 ECDSA,尤其适合高频次或资源受限环境。
- 密钥/签名短小: 公钥仅 32 字节,签名仅 64 字节,显著减少存储和传输开销。
- 确定性 & 抗重放: 签名过程无需高质量随机数生成器(使用哈希函数确保确定性),天然抵抗因随机数错误导致的安全风险,也更容易防御重放攻击。
- 设计简洁: 算法设计清晰,实现错误风险相对较低。
Ed25519 的缺点
- 仅限签名/验证: 仅用于生成和验证签名,不具备数据加密/解密功能(需结合其他算法如 X25519 进行加密)。
- 兼容性局限: 与传统系统(特别是依赖 RSA 的 PKI 体系)集成可能存在障碍,部分老旧系统或协议尚未支持。
- 不适用加密场景: 无法直接用于保护数据机密性,仅能确保数据来源和完整性。
适用场景
- 软件分发与更新:验证下载的软件包、更新补丁未被篡改。
- API 安全:对 API 请求/响应进行签名,防止中间人篡改(如 HTTP 签名)。
- 区块链与加密货币:众多区块链(Solana, Tezos, Cardano 等)将其用于钱包交易签名。
- 代码/模块完整性:验证 WebAssembly 模块、容器镜像、固件等二进制文件的来源和完整性。
- 安全通信协议:用于 TLS 1.3、SSH 等现代协议中的身份认证。
与 jsjiami 的结合思路
目标:为经过 jsjiami 加密混淆的 JavaScript 代码增加源头完整性验证,防止加密后的代码被恶意替换或篡改。
可行方案:
-
预签名:在原始 JS 代码通过 jsjiami 加密混淆之前,使用 Ed25519 私钥对其原始内容生成数字签名。
-
签名分发:将生成的 Ed25519 签名(64 字节)和对应的公钥(32 字节)与加密混淆后的 JS 文件一起提供给客户端。签名/公钥可嵌入 HTML、单独文件或通过 API 获取。
-
客户端验签:
- 页面加载时,先加载一个轻量的、独立的 Ed25519 验证模块(如使用 noble-ed25519)。
- jsjiami 解密器执行,将混淆代码还原为原始可执行 JS 代码。
- 在原始 JS 代码执行之前,验证模块使用预存的公钥对原始代码内容和签名进行验证。
-
执行控制:
- 验签成功:执行原始 JS 代码。
- 验签失败:立即阻止代码执行,并触发安全警报(如控制台错误、用户警告、上报服务器)。表明代码可能被第三方篡改或替换。
优势:
- 双保险防护:
jsjiami提供代码机密性(防分析),Ed25519提供完整性与来源认证(防篡改/替换)。 - 轻量高效:Ed25519 验证速度快、数据量小,对前端性能影响极小。
- 强抗篡改性:即使攻击者获得加密混淆后的代码,无法伪造有效签名来匹配其篡改内容(除非私钥泄露)。
JavaScript 示例代码 (使用 noble-ed25519)
// 安装: npm install @noble/ed25519
import * as ed25519 from '@noble/ed25519';
async function demoEd25519() {
// 1. 生成密钥对 (通常在安全的后台进行,私钥保密!)
const privateKey = ed25519.utils.randomPrivateKey(); // 32字节 Uint8Array
const publicKey = await ed25519.getPublicKey(privateKey); // 32字节 Uint8Array
// 2. 签名消息 (例如:jsjiami 加密前的原始JS代码)
const originalMessage = new TextEncoder().encode('// 这里是重要的原始JS代码...');
const signature = await ed25519.sign(originalMessage, privateKey); // 64字节 Uint8Array
// 3. 验证签名 (在客户端执行)
const isSignatureValid = await ed25519.verify(signature, originalMessage, publicKey);
console.log(' 签名验证结果:', isSignatureValid); // true = 有效,数据完整且来源可信
// 模拟篡改攻击:尝试修改消息后验证
const tamperedMessage = new TextEncoder().encode('// 这里是篡改后的恶意JS代码...');
const isTamperedValid = await ed25519.verify(signature, tamperedMessage, publicKey);
console.log(' 篡改后验证结果:', isTamperedValid); // false = 验证失败!阻止执行!
}
demoEd25519();
与 jsjiami 整合的关键客户端验证片段:
// 假设:
// - `decryptedOriginalCode` 是 jsjiami 解密后得到的原始JS代码字符串
// - `signature` 是预先计算并安全传递过来的签名 (64字节 Uint8Array 或 hex/base64字符串)
// - `publicKey` 是预先分发或配置的公钥 (32字节 Uint8Array 或 hex/base64字符串)
import * as ed25519 from '@noble/ed25519'; // 确保验证库独立加载
async function verifyDecryptedCode(decryptedOriginalCode, signature, publicKey) {
try {
// 将字符串代码转换为用于签名的字节 (与签名时一致)
const messageBytes = new TextEncoder().encode(decryptedOriginalCode);
// 如果签名和公钥是hex/base64字符串,先转换回Uint8Array
// const sigBytes = ed25519.Signature.fromHex(signatureHex).toRawBytes(); // 如果使用hex
// const pubKeyBytes = ed25519.ExtendedPoint.fromHex(publicKeyHex).toRawBytes(); // 如果使用hex
// 执行验证 (使用Uint8Array格式的 signature 和 publicKey)
const isValid = await ed25519.verify(signature, messageBytes, publicKey);
if (!isValid) {
console.error(' 严重安全警告:解密后的JS代码签名验证失败!代码可能被篡改!');
// 1. 阻止执行原始代码!
// 2. 可上报服务器、显示用户警告等
return false;
}
console.log(' 代码签名验证成功,执行原始代码。');
return true; // 允许执行 decryptedOriginalCode
} catch (error) {
console.error(' 签名验证过程出错:', error);
// 按需处理错误(通常视为验证失败)
return false;
}
}
// 在 jsjiami 解密完成后调用验证函数
const shouldExecute = await verifyDecryptedCode(decryptedCode, storedSignature, storedPublicKey);
if (shouldExecute) {
// 安全地执行原始代码 (例如 eval, new Function, 或插入DOM)
executeCode(decryptedCode);
}
总结
Ed25519 凭借其卓越的性能、短小的密钥/签名、高安全性以及确定性签名的特性,已成为现代数字签名领域的首选方案。它尤其适合需要高效验证数据完整性和来源的场景,如软件更新、API 安全、区块链和代码校验。
将其与 JavaScript 代码保护工具 jsjiami 结合,通过在混淆加密前对原始代码进行 Ed25519 签名,并在客户端解密后执行严格的签名验证,可以构建强大的 “混淆加密 + 源头认证” 双防线。这种方案能有效防御攻击者对加密混淆后 JS 文件的恶意替换或篡改,显著提升 Web 应用前端代码的整体安全性。开发者应关注私钥的安全管理,并确保验证逻辑的独立性和可靠性。)
// 安装: npm install @noble/ed25519
import * as ed25519 from '@noble/ed25519';
async function demoEd25519() {
// 1. 生成密钥对 (通常在安全的后台进行,私钥保密!)
const privateKey = ed25519.utils.randomPrivateKey(); // 32字节 Uint8Array
const publicKey = await ed25519.getPublicKey(privateKey); // 32字节 Uint8Array
// 2. 签名消息 (例如:jsjiami 加密前的原始JS代码)
const originalMessage = new TextEncoder().encode('// 这里是重要的原始JS代码...');
const signature = await ed25519.sign(originalMessage, privateKey); // 64字节 Uint8Array
// 3. 验证签名 (在客户端执行)
const isSignatureValid = await ed25519.verify(signature, originalMessage, publicKey);
console.log(' 签名验证结果:', isSignatureValid); // true = 有效,数据完整且来源可信
// 模拟篡改攻击:尝试修改消息后验证
const tamperedMessage = new TextEncoder().encode('// 这里是篡改后的恶意JS代码...');
const isTamperedValid = await ed25519.verify(signature, tamperedMessage, publicKey);
console.log(' 篡改后验证结果:', isTamperedValid); // false = 验证失败!阻止执行!
}
demoEd25519();
与 jsjiami 整合的关键客户端验证片段:
// 假设:
// - `decryptedOriginalCode` 是 jsjiami 解密后得到的原始JS代码字符串
// - `signature` 是预先计算并安全传递过来的签名 (64字节 Uint8Array 或 hex/base64字符串)
// - `publicKey` 是预先分发或配置的公钥 (32字节 Uint8Array 或 hex/base64字符串)
import * as ed25519 from '@noble/ed25519'; // 确保验证库独立加载
async function verifyDecryptedCode(decryptedOriginalCode, signature, publicKey) {
try {
// 将字符串代码转换为用于签名的字节 (与签名时一致)
const messageBytes = new TextEncoder().encode(decryptedOriginalCode);
// 如果签名和公钥是hex/base64字符串,先转换回Uint8Array
// const sigBytes = ed25519.Signature.fromHex(signatureHex).toRawBytes(); // 如果使用hex
// const pubKeyBytes = ed25519.ExtendedPoint.fromHex(publicKeyHex).toRawBytes(); // 如果使用hex
// 执行验证 (使用Uint8Array格式的 signature 和 publicKey)
const isValid = await ed25519.verify(signature, messageBytes, publicKey);
if (!isValid) {
console.error(' 严重安全警告:解密后的JS代码签名验证失败!代码可能被篡改!');
// 1. 阻止执行原始代码!
// 2. 可上报服务器、显示用户警告等
return false;
}
console.log(' 代码签名验证成功,执行原始代码。');
return true; // 允许执行 decryptedOriginalCode
} catch (error) {
console.error(' 签名验证过程出错:', error);
// 按需处理错误(通常视为验证失败)
return false;
}
}
// 在 jsjiami 解密完成后调用验证函数
const shouldExecute = await verifyDecryptedCode(decryptedCode, storedSignature, storedPublicKey);
if (shouldExecute) {
// 安全地执行原始代码 (例如 eval, new Function, 或插入DOM)
executeCode(decryptedCode);
}
总结
Ed25519 凭借其卓越的性能、短小的密钥/签名、高安全性以及确定性签名的特性,已成为现代数字签名领域的首选方案。它尤其适合需要高效验证数据完整性和来源的场景,如软件更新、API 安全、区块链和代码校验。
将其与 JavaScript 代码保护工具 jsjiami 结合,通过在混淆加密前对原始代码进行 Ed25519 签名,并在客户端解密后执行严格的签名验证,可以构建强大的 “混淆加密 + 源头认证” 双防线。这种方案能有效防御攻击者对加密混淆后 JS 文件的恶意替换或篡改,显著提升 Web 应用前端代码的整体安全性。开发者应关注私钥的安全管理,并确保验证逻辑的独立性和可靠性。