使用充气城堡验证签名

Question

我使用已弃用的 bouncycastle API 继承了一些代码。在将它更新到新的 API 之前，我想编写一个测试来验证我没有改变它的行为。但是，我无法找出正确的方法来验证生成的这个签名。要更改的代码是：

public static byte[] createSignedData(byte[] content, X509Certificate cert, PrivateKey key)
        throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchProviderException, CMSException, IOException {

    // set up the generator
    CMSSignedDataGenerator gen = new CMSSignedDataGenerator();

    gen.addSigner(key, cert, CMSSignedGenerator.DIGEST_SHA1);

    // create the signed-data object
    CMSProcessable data = new CMSProcessableByteArray(content);
    CMSSignedData signed = gen.generate(data, BC_PROVIDER);

    return signed.getEncoded();
}

这段代码返回了什么？一个独立的签名？ 我试图用这样的一小段代码来验证签名，但它总是返回 false：

Signature signer = Signature.getInstance(
                              "SHA1withRSA", 
                              BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
signer.initVerify(cert.getPublicKey());
signer.update(data);
return signer.verify(sig);

Answer 1

如果你使用，它将返回一个分离的签名：

gen.generate(data, false);

否则它将返回封装在签名中的签名数据。因此，如果您的签名被分离（这不是您的情况），为了验证它，您需要从您的签名数据字节或 Base64 enconded string 创建一个新的 CMSSignedData 对象以及构造函数中原始数据的副本。

我认为您没有以正确的方式验证您的签名，我也不知道您使用的是哪个 bouncycastle 库版本，并且您只是提供了一个代码 sn-p 太模糊而无法分析。

这是我为了使用 bcmail-jdk16-1.46.jar、bcprov-jdk16-1.46.jar 和 jdk1.6.0_45 签署和验证签名所做的（我假设您使用的是 Java，因为您从未指定它，也有问题标签 - 但希望 .NET 版本非常相似）。

您可以在以下位置下载我的示例中使用的 keystore：https://dl.dropboxusercontent.com/u/15208254/keys/certificates.p12

另外，如果您想检查签名验证是否正常工作，您可以更改证书（因为我正在根据我自己的证书进行验证，这没有意义）签名验证过程中的行，第 84 行：

if (signer.verify(new JcaSimpleSignerInfoVerifierBuilder().setProvider(BC_PROVIDER).build(certFromSignedData))) { ... }

然后加载另一个 keystore 以从中获取另一个 证书。要知道，我正在使用的 certificates.p12 文件包含两个别名为 Key1 和 Key2 的证书，因此您可以通过签署您的内容来使用它们使用Key1 并使用Key2 验证您的签名。

例如：

// Load 'Key2' certificate from 'certificates.p12' at any place on this class after 'ks' declaration
X509Certificate certFromKeystore2 = (X509Certificate) ks.getCertificate("Key2");

然后将 第 84 行 替换为：

if (signer.verify(new JcaSimpleSignerInfoVerifierBuilder().setProvider(BC_PROVIDER).build(certFromKeystore2))) { ... }

请注意，certFromSignedData 已更改为 certFromKeystore2，您的签名验证将失败，因为您的内容是使用 Key1 签名的。

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Java 代码：

不要忘记更改常量中的 keystore 路径！

package com.example.main;

import java.io.FileInputStream;
import java.security.Key;
import java.security.KeyStore;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.Security;
import java.security.Signature;
import java.security.cert.X509Certificate;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

import org.bouncycastle.cert.X509CertificateHolder;
import org.bouncycastle.cert.jcajce.JcaCertStore;
import org.bouncycastle.cert.jcajce.JcaX509CertificateConverter;
import org.bouncycastle.cms.CMSProcessableByteArray;
import org.bouncycastle.cms.CMSSignedData;
import org.bouncycastle.cms.CMSSignedDataGenerator;
import org.bouncycastle.cms.CMSTypedData;
import org.bouncycastle.cms.SignerInformation;
import org.bouncycastle.cms.SignerInformationStore;
import org.bouncycastle.cms.jcajce.JcaSignerInfoGeneratorBuilder;
import org.bouncycastle.cms.jcajce.JcaSimpleSignerInfoVerifierBuilder;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.operator.ContentSigner;
import org.bouncycastle.operator.jcajce.JcaContentSignerBuilder;
import org.bouncycastle.operator.jcajce.JcaDigestCalculatorProviderBuilder;
import org.bouncycastle.util.Store;

public class VerifySignature {

    static final String KEYSTORE_FILE = "keys/certificates.p12";
    static final String KEYSTORE_INSTANCE = "PKCS12";
    static final String KEYSTORE_PWD = "test";
    static final String KEYSTORE_ALIAS = "Key1";

    static final String DIGEST_SHA1 = "SHA1withRSA";
    static final String BC_PROVIDER = "BC";

    @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // Content to be signed
        String text = "My name is Oscar";

        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

        // Get keystore
        KeyStore ks = KeyStore.getInstance(KEYSTORE_INSTANCE);
        ks.load(new FileInputStream(KEYSTORE_FILE), KEYSTORE_PWD.toCharArray());
        Key key = ks.getKey(KEYSTORE_ALIAS, KEYSTORE_PWD.toCharArray());

        // Get private key and sign
        PrivateKey privKey = (PrivateKey) key;
        Signature signature = Signature.getInstance(DIGEST_SHA1, BC_PROVIDER);
        signature.initSign(privKey);
        signature.update(text.getBytes());

        // Build CMS
        X509Certificate certFromKeystore = (X509Certificate) ks.getCertificate(KEYSTORE_ALIAS);
        List certList = new ArrayList();
        CMSTypedData data = new CMSProcessableByteArray(signature.sign());
        certList.add(certFromKeystore);
        Store certs = new JcaCertStore(certList);
        CMSSignedDataGenerator gen = new CMSSignedDataGenerator();
        ContentSigner sha1Signer = new JcaContentSignerBuilder(DIGEST_SHA1).setProvider(BC_PROVIDER).build(privKey);
        gen.addSignerInfoGenerator(new JcaSignerInfoGeneratorBuilder(new JcaDigestCalculatorProviderBuilder().setProvider(BC_PROVIDER).build()).build(sha1Signer, certFromKeystore));
        gen.addCertificates(certs);
        CMSSignedData signedData = gen.generate(data, true);

        // Verify signature
        Store store = signedData.getCertificates(); 
        SignerInformationStore signers = signedData.getSignerInfos(); 
        Collection c = signers.getSigners(); 
        Iterator it = c.iterator();
        while (it.hasNext()) { 
            SignerInformation signer = (SignerInformation) it.next(); 
            Collection certCollection = store.getMatches(signer.getSID()); 
            Iterator certIt = certCollection.iterator();
            X509CertificateHolder certHolder = (X509CertificateHolder) certIt.next();
            X509Certificate certFromSignedData = new JcaX509CertificateConverter().setProvider(BC_PROVIDER).getCertificate(certHolder);
            if (signer.verify(new JcaSimpleSignerInfoVerifierBuilder().setProvider(BC_PROVIDER).build(certFromSignedData))) {
                System.out.println("Signature verified");
            } else {
                System.out.println("Signature verification failed");
            }
        }
    }
}