证书签名请求中手动创建的签名与 openssl req 生成的签名不匹配

Question

• 使用以下命令创建证书签名请求：

$ openssl genrsa -out test.key 2048
$ openssl req -new -key test.key -subj "/CN=foo" -out foo.csr

• 借助@marc 提供的步骤，我从中提取了 4 个文件：

  • info.der (openssl asn1parse -in foo.csr -strparse 4 -out info.der)
  • pub.pem (openssl req -pubkey -in foo.csr -noout -out pub.pem)
  • hash.manual（保存的命令"sha256 info.der"的十六进制输出）
  • sig.raw (openssl asn1parse -in foo.csr -strparse 338 -out sig.raw)

• 我的理解/怀疑是，foo.csr 中提到的“签名”只不过是带有私钥“test.key”的“hash.manual”的“加密输出”。所以为了验证我的理解，我使用了

$ openssl rsautl -encrypt -in hash_manual -inkey test.key -out manual_signature

• 现在，当我对这两个文件执行 diff 时，它们不匹配，并且 hexdump -C 确认 sig.raw 与 (openssl req -in csr --text) 中提到的签名输出匹配。

• 请帮助澄清为什么 manual_signature 和 sig.raw 不匹配。

Answer 1

你有两个问题：

• 您需要使用sign 而不是encrypt。对于 RSA，encrypt 是使用公钥加密，而sign 是使用私钥加密
• rsautl 的输出格式错误

第一个很容易修复，只需使用-sign。

第二个有点烦人，不仅仅是sha256输出被签名，它是一个ASN.1结构，看起来像这样：

    0:d=0  hl=2 l=  49 cons: SEQUENCE          
    2:d=1  hl=2 l=  13 cons:  SEQUENCE          
    4:d=2  hl=2 l=   9 prim:   OBJECT            :sha256
   15:d=2  hl=2 l=   0 prim:   NULL              
   17:d=1  hl=2 l=  32 prim:  OCTET STRING      
      0000 - dc 31 c9 99 51 ce 03 a2-aa 14 13 f1 c4 f6 3e ea   .1..Q.........>.
      0010 - 4f 87 a2 56 37 de 7f a7-c1 87 49 f0 43 c9 ba bb   O..V7.....I.C...

最后的 OCTET STRING 字段是原始的 sha256 哈希。

最简单的生成方法是使用openssl dgst 结合散列和签名：

# Hash and sign the certificationRequestInfo
$ openssl dgst -sha256 -sign test.key info.der > manual_signature

# Compare to extracted sig.raw (no output means no diff)
$ diff manual_signature  sig.raw

# Verify both the extracted sig.raw and the manual_signature using the public key
$ openssl rsautl -verify -pubin -inkey pub.pem -in sig.raw -asn1parse
    0:d=0  hl=2 l=  49 cons: SEQUENCE          
    2:d=1  hl=2 l=  13 cons:  SEQUENCE          
    4:d=2  hl=2 l=   9 prim:   OBJECT            :sha256
   15:d=2  hl=2 l=   0 prim:   NULL              
   17:d=1  hl=2 l=  32 prim:  OCTET STRING      
      0000 - dc 31 c9 99 51 ce 03 a2-aa 14 13 f1 c4 f6 3e ea   .1..Q.........>.
      0010 - 4f 87 a2 56 37 de 7f a7-c1 87 49 f0 43 c9 ba bb   O..V7.....I.C...

$ openssl rsautl -verify -pubin -inkey pub.pem -in manual_signature -asn1parse
    0:d=0  hl=2 l=  49 cons: SEQUENCE          
    2:d=1  hl=2 l=  13 cons:  SEQUENCE          
    4:d=2  hl=2 l=   9 prim:   OBJECT            :sha256
   15:d=2  hl=2 l=   0 prim:   NULL              
   17:d=1  hl=2 l=  32 prim:  OCTET STRING      
      0000 - dc 31 c9 99 51 ce 03 a2-aa 14 13 f1 c4 f6 3e ea   .1..Q.........>.
      0010 - 4f 87 a2 56 37 de 7f a7-c1 87 49 f0 43 c9 ba bb   O..V7.....I.C...