NodeJs 实现keccak256运算和ECDSA数字签名

Keccak 256

SHA3采用Keccak算法，在很多场合下Keccak和SHA3是同义词，但在2015年8月SHA3最终完成标准化时，NIST调整了填充算法，标准的SHA3和原先的Keccak算法就有所区别了。在早期的Ethereum相关代码中，普遍使用SHA3代指Keccak256，为了避免和NIST标准的SHA3混淆，现在的代码直接使用Keccak256作为函数名。

ECDSA 签名算法

椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）是使用椭圆曲线密码（ECC）对数字签名算法（DSA）的模拟。ECDSA于1999年成为ANSI标准，并于2000年成为IEEE和NIST标准。它在1998年既已为ISO所接受，并且包含它的其他一些标准亦在ISO的考虑之中。与普通的离散对数问题（discrete logarithm problem DLP）和大数分解问题（integer factorization problem IFP）不同，椭圆曲线离散对数问题（elliptic curve discrete logarithm problem ECDLP）没有亚指数时间的解决方法。因此椭圆曲线密码的单位比特强度要高于其他公钥体制。

ECDSA原理

ECDSA是ECC与DSA的结合，整个签名过程与DSA类似，所不一样的是签名中采取的算法为ECC，最后签名出来的值也是分为r,s。
签名过程如下：
1、选择一条椭圆曲线Ep(a,b)，和基点G；
2、选择私有密钥k（k 3、产生一个随机整数r（r 4、将原数据和点R的坐标值x,y作为参数，计算SHA1做为hash，即Hash=SHA1(原数据,x,y)；
5、计算s≡r - Hash * k (mod n)
6、r和s做为签名值，如果r和s其中一个为0，重新从第3步开始执行
验证过程如下：
1、接受方在收到消息(m)和签名值(r,s)后，进行以下运算
2、计算：sG+H(m)P=(x1,y1), r1≡ x1 mod p。
3、验证等式：r1 ≡ r mod p。
4、如果等式成立，接受签名，否则签名无效。

了解了这么多怎么快速实现keccak256+ecdsa数字签名呢？

const { keccak256, ecsign,isValidPrivate,privateToPublic} = require('ethereumjs-util')

var rlpdata = "your hash data"
const privKey = Buffer.alloc(32, '1973a11dc782d83281af10b97b0c208f49d9598af40bc91aee3cb1628bd60578', 'hex')
const pubKey = privateToPublic(privKey)
console.log(pubKey.toString('hex'))
//检查私钥是否满足曲线secp256k1的规则。
console.log(isValidPrivate(privKey))

const sign = (msgHash, privKey) => {
  if (typeof msgHash === 'string' && msgHash.slice(0, 2) === '0x') {
    msgHash = Buffer.alloc(32, msgHash.slice(2), 'hex')
  }
 const sig = ecsign(msgHash, privKey)
  return `0x${sig.r.toString('hex')}${sig.s.toString('hex')}${sig.v.toString(16)}`
}

const hash = '0x' + keccak256(rlpdata).toString('hex')

const sig = sign(hash, privKey)

console.log('keccak256("hash"): ' + hash)
console.log('signature: ' + sig)