本文将指导开发者如何使用 Java 和 BouncyCastle 库，基于 ECDSA 私钥正确生成符合规范的 JWT (JSON Web Token)。文章详细介绍了密钥格式转换、曲线选择等关键步骤，并提供了代码示例，帮助开发者避免常见的错误，确保生成的 JWT 能够被可靠地验证和使用。
在使用 ECDSA 私钥生成 JWT 时，容易遇到密钥格式不正确、使用的椭圆曲线不符合规范等问题。以下将详细介绍正确的生成步骤，并提供代码示例。
1. 密钥格式转换
Java 的 PKCS8EncodedKeySpec 类需要 PKCS8 格式的密钥。如果你的私钥是 SEC1/RFC5915 格式（通常以 "-----BEGIN EC PRIVATE KEY-----" 开头），需要将其转换为 PKCS8 格式（以 "-----BEGIN PRIVATE KEY-----" 开头）。
可以使用 OpenSSL 进行转换：
openssl pkeyecprivate-pkcs8
或者，如果你的 OpenSSL 版本较旧，可以使用：
openssl pkcs8 -topk8 -nocrypt -in ecprivate-sec1 -out ecprivate-pkcs8
2. 使用 BouncyCastle 处理 SEC1 格式密钥 (可选)
如果你的项目引入了 BouncyCastle (包括 bcpkix 依赖)，可以直接处理 SEC1 格式的密钥，无需使用 OpenSSL 转换。
import org.bouncycastle.asn1.pkcs.PrivateKeyInfo;
import org.bouncycastle.openssl.PEMParser;
import org.bouncycastle.openssl.jcajce.JcaPEMKeyConverter;
import java.io.StringReader;
import java.security.PrivateKey;
// 你的 SEC1 格式私钥字符串
String EC_PRIVATE_KEY_STR = "-----BEGIN EC PRIVATE KEY-----\n"
+ "MHQCAQEEIBuSmY4MFZ938j0sno1nOICb0ScfIebC1O7DXkvf6UDMoAcGBSuBBAAK\n"
+ "oUQDQgAELAWORZuUv+lpO34bVoYHv6T3Gey+GtuHFB+TH1+l0tRKfKELHcmHlDOK\n"
+ "ebiIegDVhHd6jYx2yT1nOBddjDHCVw==\n"
+ "-----END EC PRIVATE KEY-----\n";
PrivateKey privkey = null;
try (PEMParser pemParser = new PEMParser(new StringReader(EC_PRIVATE_KEY_STR))) {
JcaPEMKeyConverter converter = new JcaPEMKeyConverter().setProvider("BC");
PrivateKeyInfo privateKeyInfo = (PrivateKeyInfo) pemParser.readObject();
privkey = converter.getPrivateKey(privateKeyInfo);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}3. 选择正确的椭圆曲线
非常重要： JWS ES256 算法要求使用 ECDSA with P-256 (也称为 secp256r1 或 prime256v1) 椭圆曲线，而不是 secp256k1。
在生成密钥时，务必指定正确的曲线。 使用 OpenSSL 生成 PKCS8 格式密钥时，命令如下：
openssl genpkey -algorithm ec -pkeyopt ec_paramgen_curve:P-256 -out ecprivate-pkcs8
或者
openssl genpkey -algorithm ec -pkeyopt ec_paramgen_curve:prime256v1 -out ecprivate-pkcs8
4. 生成 JWT Token
以下是使用 jjwt 库生成 JWT Token 的示例代码：
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class JwtGenerator {
public static String generateJwtToken(String privateKeyStr)
throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {
// 移除 BEGIN/END 行和换行符，并进行 Base64 解码
privateKeyStr = privateKeyStr.replace("-----BEGIN PRIVATE KEY-----", "")
.replace("-----END PRIVATE KEY-----", "")
.replaceAll("\\s+", "");
byte[] privateKeyBytes = Base64.decodeBase64(privateKeyStr);
// 创建 PKCS8EncodedKeySpec
PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKeyBytes);
// 获取 KeyFactory 实例并生成私钥
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("EC");
PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(keySpec);
// 构建 JWT
Map claims = new HashMap<>();
claims.put("sub", "user123"); // 例如，设置 subject
claims.put("iss", "example.com"); // 例如，设置 issuer
claims.put("exp", new Date(System.currentTimeMillis() + 3600000)); // 设置过期时间 (1 小时)
String jwt = Jwts.builder()
.setHeaderParam("kid", "your-key-id") // 设置 Key ID (可选)
.setClaims(claims) // 设置 payload
.signWith(SignatureAlgorithm.ES256, privateKey) // 使用 ES256 算法签名
.compact();
return jwt;
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {
// 你的 PKCS8 格式私钥字符串
String EC_PRIVATE_KEY_STR = "-----BEGIN PRIVATE KEY-----\n" +
"MIGEAgEAMBAGByqGSM49AgEGBSuBBAAKBG0wawIBAQQgG5KZjgwVn3fyPSyejWc4\n" +
"gJvRJx8h5sLU7sNeS9/pQMyhRANCAAQsBY5Fm5S/6Wk7fhtWhge/pPcZ7L4a24cU\n" +
"H5MfX6XS1Ep8oQsdyYeUM4p5uIh6ANWEd3qNjHbJPWc4F12MMcJX\n" +
"-----END PRIVATE KEY-----";
String jwtToken = generateJwtToken(EC_PRIVATE_KEY_STR);
System.out.println("JWT Token: " + jwtToken);
}
} 注意事项:
- 确保引入了 jjwt-api, jjwt-impl, jjwt-jackson 和 commons-codec 依赖。
- 替换 your-key-id 为你的实际 Key ID (可选)。
- 根据你的需求设置 JWT 的 payload (claims)。
- 始终使用 PKCS8 格式的私钥。
- 确保使用了正确的椭圆曲线 (P-256)。
- 在生产环境中，不要硬编码私钥，而是从安全的位置加载。
总结:
正确生成 ECDSA 签名的 JWT 需要注意密钥格式的转换和椭圆曲线的选择。使用 BouncyCastle 可以简化 SEC1 格式密钥的处理。 遵循以上步骤，可以避免常见的错误，生成符合规范且可被可靠验证的 JWT Token。
