Web-Push-PHP 库中 VAPID 密钥长度验证问题解析

问题背景

在 Web 推送通知的实现中，VAPID (Voluntary Application Server Identification) 是一种用于验证推送消息来源的机制。web-push-php 库作为 PHP 实现的 Web 推送服务端工具，在处理 VAPID 密钥时出现了一个看似矛盾的长度验证问题。

问题现象

开发者在将 PEM 格式的密钥传入 web-push-php 库时，遇到了 VAPID 类中的密钥长度验证错误。具体表现为：

1. 代码首先对私钥进行 Base64Url 解码
2. 然后使用 str_pad 函数将密钥长度扩展为 2 * PRIVATE_KEY_LENGTH（即 64 字节）
3. 最后却验证密钥长度必须等于 PRIVATE_KEY_LENGTH（32 字节）

这种先扩展长度又验证原始长度的操作看似矛盾，引发了开发者的疑问。

技术分析

VAPID 密钥规范

VAPID 使用的椭圆曲线加密算法（通常为 P-256）要求私钥长度为 32 字节。这是 ECDSA 使用 NIST P-256 曲线时的标准私钥长度。

代码逻辑解析

1. 密钥处理阶段：

   • 从 JWK (JSON Web Key) 中提取 'd' 参数（ECDSA 私钥）
   • 进行 Base64Url 解码
   • 使用 str_pad 左补零扩展到 64 字节

2. 验证阶段：

   • 检查解码后的原始密钥长度是否为 32 字节

矛盾点解释

表面上的矛盾实际上反映了不同处理阶段的需求：

• 扩展阶段：某些加密操作可能需要固定长度的输入，补零是为了满足这些操作的格式要求
• 验证阶段：确保原始密钥符合 ECDSA P-256 的标准长度

解决方案

该问题已在 web-push-php 9.0 版本中通过 PR #414 修复。修正后的实现：

1. 移除了不必要的长度扩展
2. 简化了密钥验证逻辑
3. 确保与 VAPID 规范完全兼容

最佳实践建议

对于使用 web-push-php 库的开发者：

1. 确保使用符合标准的 32 字节 ECDSA P-256 私钥
2. 升级到最新版本（9.0+）以避免此问题
3. 生成密钥时使用库推荐的方法，而非手动处理
4. 测试环境验证密钥是否被正确处理

总结

这个案例展示了加密库实现中常见的边界条件处理问题。web-push-php 库通过简化密钥处理逻辑，使实现更加符合规范，同时也提高了代码的可读性和可维护性。对于开发者而言，理解加密标准的具体要求以及库的实现细节，有助于避免类似问题的发生。