使用 iText、PKCS11 和 SHA-256 算法签署 PDF 时出现问题

Question

我正在尝试使用 PCKS11（USB 令牌）和 iText 签署 pdf，当我使用 SHA-1 算法时它工作正常，签名有效并且一切正常但是当我将其更改为 SHA256 时签名不是有效，有谁知道为什么？我将把我的代码放在下面：

PKCS11 pkcs11 = PKCS11.getInstance("C:\\Windows\\System32\\example.dll", "C_GetFunctionList", null,false);
long[] slotList = pkcs11.C_GetSlotList(true);
String providerString = "name=*\nlibrary=C:\\Windows\\System32\\example.dll\n" + "slot=" + slotList [0];
SunPKCS11 sunPKCS11 = new SunPKCS11(new ByteArrayInputStream(providerString .getBytes()));
Provider provider = sunPKCS11;

KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("PKCS11", provider);
keyStore.load(null, password);
keyStore.aliases();


Security.addProvider(keyStore.getProvider());

List<String> aliases = Collections.list(keyStore.aliases());
String alias = aliases.get(0);

PrivateKey pk = (PrivateKey)keyStore.getKey(alias,password);

Certificate[] certChain = new Certificate[1];
certChain[0] = signerCert;

PdfReader reader = new PdfReader(inputData);

ByteArrayOutputStream outStream = new ByteArrayOutputStream();        
    
PdfStamper stamper = PdfStamper.createSignature(reader, outStream, '\0',null,true);
    
PdfSignatureAppearance appearance = stamper.getSignatureAppearance();

String fieldName = keyStore.getCertificateAlias(signerCert).replaceAll(".","");

appearance.setVisibleSignature(new Rectangle(420, 10, 70, 85), pageNumber,fieldName);

ExternalSignature es = new PrivateKeySignature(pk, DigestAlgorithms.SHA256,
          keyStore.getProvider().getName());

    ExternalDigest digest = new BouncyCastleDigest();
    
    MakeSignature.signDetached(appearance,
                digest, es,
                certChain, null,
                null, null,
                0, CryptoStandard.CADES);
      
    return outStream.toByteArray();

为什么它适用于 SHA-1 而不是 SHA-2？您认为问题出在哪里？

Answer 1

您的签名存在不匹配和错误。

download.pdf

这是您在问题评论中分享的示例文件

文档摘要不匹配

您的 PDF 有符号字节的 SHA-256 哈希值为

9356BCD36F172806A3DCE7F062A66441E7C1DDC9203ABDAA0154A3F19208C8E3

但嵌入的签名容器声称它是

5F892978FF2459157D631809A05F5DBCFCB55800236D2D5C3E4E4D94577012B4

根据您的代码不应该发生。您确定 PDF 是由您问题中的代码创建的吗？或者您是否按照I changed my hash like this 评论的指示以某种方式更改了它并随后创建了示例文档？那么这种差异很可能是由您的更改引起的。

损坏的原始 RSA 签名

解密原始签名字节并删除填充后得到

3031300D0609608648016503040201050004201DC71B824BAA3C7EC6744A0941CFADDAA893E8C1

这是不完整的。它对应于

SEQUENCE (2 elem)
  SEQUENCE (2 elem)
    OBJECT IDENTIFIER 2.16.840.1.101.3.4.2.1 sha-256 (NIST Algorithm)
    NULL
  OCTET STRING (32 byte) 1DC71B824BAA3C7EC6744A0941CFADDAA893E8C1XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

缺少该 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 的 12 个字节。

因此，签名设备似乎并不真正支持 SHA256withRSA，至少不与example.dll PKCS#11 驱动程序和SunPKCS11 安全提供程序结合使用。

顺便说一句，八位字节串应该有

EC7FCC5D003DFEC58B0ECB49CEEAD28495FFA8D798A1A88DA6051C1857B971EC

因此，这里看起来是另一个不匹配，1DC71B824BAA3C7EC6744A0941CFADDAA893E8C1 实际上似乎与此值无关。

SHA256.pdf

你能看看这个吗？这个是用itext的库做的，没有改代码。

在这个文件中确实没有哈希不匹配了，只是签名值被截掉了，这里

3031300D0609608648016503040201050004204C8440B547E6A0EFD1489B8F5B5DFDA2DFA45DC1

对应

SEQUENCE (2 elem)
  SEQUENCE (2 elem)
    OBJECT IDENTIFIER 2.16.840.1.101.3.4.2.1 sha-256 (NIST Algorithm)
    NULL
  OCTET STRING (32 byte) 4C8440B547E6A0EFD1489B8F5B5DFDA2DFA45DC1XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

完整的 OCTET STRING 应该是

4C8440B547E6A0EFD1489B8F5B5DFDA2DFA45DC19048B5E53D468FE6A8E4E973

显然，您的签名设备链、example.dll PKCS#11 驱动程序和来自 JRE 的 SunPKCS11 安全提供程序确实不支持 SHA256withRSA。