.NET Framework x509Certificate2 类，HasPrivateKey == true && PrivateKey == null？

Question

我正在尝试使用 X509 证书，该证书最初是使用 MMC 的“证书”管理单元导入到 Windows 10 计算机上的 CurrentUser 密钥库中的。相同的过程已在 Windows 8.1 计算机上进行了测试，结果相同。

使用标准的 PowerShell PKI 模块，我使用 Get-Item 获取 X509Certificate2 对象：

$my_cert = Get-Item Cert:\CurrentUser\My\ADAA82188A17THUMBPRINTXXXXXXXXXXX

$my_cert | fl *的输出如下：

PSPath                   : Microsoft.PowerShell.Security\Certificate::CurrentUser\My\XXXXXXXXXXXXXXXXXXX
PSParentPath             : Microsoft.PowerShell.Security\Certificate::CurrentUser\My
PSChildName              : XXXXXXXXXXXXXXXXXXX
PSDrive                  : Cert
PSProvider               : Microsoft.PowerShell.Security\Certificate
PSIsContainer            : False
EnhancedKeyUsageList     : {Secure Email (1.3.6.1.5.5.7.3.4), IP security user (1.3.6.1.5.5.7.3.7), Encrypting File
                           System (1.3.6.1.4.1.311.10.3.4), Document Signing (1.3.6.1.4.1.311.10.3.12)...}
DnsNameList              : {My Name}
SendAsTrustedIssuer      : False
EnrollmentPolicyEndPoint : Microsoft.CertificateServices.Commands.EnrollmentEndPointProperty
EnrollmentServerEndPoint : Microsoft.CertificateServices.Commands.EnrollmentEndPointProperty
PolicyId                 : {D52C406F-C279-4BF2-B7C2-EE704290DB3E}
Archived                 : False
Extensions               : {System.Security.Cryptography.Oid, System.Security.Cryptography.Oid,
                           System.Security.Cryptography.Oid, System.Security.Cryptography.Oid...}
FriendlyName             :
IssuerName               : System.Security.Cryptography.X509Certificates.X500DistinguishedName
NotAfter                 : 4/15/2017 2:15:16 PM
NotBefore                : 4/15/2016 2:15:16 PM
HasPrivateKey            : True
PrivateKey               :
PublicKey                : System.Security.Cryptography.X509Certificates.PublicKey
RawData                  : {56, 130, 19, 252...}
SerialNumber             : 4F0000002F700000000000000000000000
SubjectName              : System.Security.Cryptography.X509Certificates.X500DistinguishedName
SignatureAlgorithm       : System.Security.Cryptography.Oid
Thumbprint               : XXXXXXXXXXXXXXXXXXX
Version                  : 3
Handle                   : 2241663016272
Issuer                   : CN=Issuing CA, DC=My, DC=Domain, DC=us
Subject                  : E=my.name@my.domain.us, CN=My Name

所以 HasPrivateKey == True，但 PrivateKey == null。我一直在试图弄清楚如何访问私钥以执行加密和解密。我在网上看到的示例似乎都表明 X509Certificate2 类的 PrivateKey 属性应该很容易获得，但显然我错过了一些东西。

我在这里读过类似的问题，例如Empty PrivateKey in x509certificate2，但似乎没有一个可以解决我的问题。我还阅读了 Paul Stovell 的 Eight tips for working with X.509 certificates in .NET，这很有启发性，但最终没有帮助。它确实帮助我验证了私钥是否存在于正确的位置，并且据我所知，它具有 x509Certificate2 类引用的正确权限：

C:\Users\My.Name\AppData\Roaming\Microsoft\SystemCertificates\My\Keys

密钥文件的名称与证书上的主题密钥标识符匹配。

编辑：

certutil -user -store my "Serial Number" 的输出为：

Serial Number: 4f000000xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Issuer: CN=Issuing CA, DC=My, DC=Domain, DC=us
 NotBefore: 4/15/2016 2:15 PM
 NotAfter: 4/15/2017 2:15 PM
Subject: E=my.name@my.domain.us, CN=My Name
Non-root Certificate
Template: Userv1, User v1
Cert Hash(sha1): ad ab 82 18 8a 17 4d 75 11 04 48 7c 43 43 d4 05 b9 74 c8 4c
  Key Container = te-Userv1-xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx
  Unique container name: fcbba1aa0xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx_xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx
  Provider = Microsoft Software Key Storage Provider
Encryption test passed
CertUtil: -store command completed successfully.

我在这里遗漏了哪些“关键”信息？为什么不能方便地从 X509Certificate2 对象中引用私钥？如何访问它？

Answer 1

这可能表示以下情况之一：

1) 私钥存储在密钥存储提供程序（而不是传统的加密服务提供程序）中，.NET 对它的支持很差，X509Certificate2 类的 PrivateKey 属性根本不支持。您可以通过运行以下命令来检查这一点：

certutil -user -store my "<CertSerialNumber>"

2) 私钥丢失。

HasPrivateKey 属性不一定反映实际情况，可能True 用于不存在的键或False 用于现有键。运行上面的 certutil 命令以确保密钥是否存在。

如果提供了私钥，但绑定已损坏，您可以尝试通过运行以下命令来恢复绑定：

certutil -user -repairstore my "<CertSerialNumber>"

Answer 2

您的 certutil 信息显示 Provider = Microsoft Software Key Storage Provider，这意味着私钥存储在 Windows CNG 下，而不是 Windows CryptoAPI (CAPI)。

.NET 4.6 添加了 GetRSAPrivateKey（扩展）方法，以促进让 PrivateKey 属性返回不是 RSACryptoServiceProvider（或 DSACryptoServiceProvider）的内容的破坏性更改。如果您可以访问该方法（我不确定 PowerShell 使用哪个版本的框架），那么它将解决您的问题。

不过有两点需要注意：

1. GetRSAPrivateKey 每次都返回一个唯一的 Disposable 对象。您应该将其放入 using 语句/在完成后手动调用 Dispose（与 cert.PrivateKey 相反，它不是唯一的，因此不应被 Disposed）。
2. sign/verify//encrypt/decrypt 方法已下移至 RSA 基类（尽管签名略有不同，但更具前瞻性）。

Answer 3

我解决了这个问题。

由于某种原因，.NET 框架不能从文件中导入私钥，但是，它可以从内置的 windows 存储中导入，这是因为 PrivateKey 方法只支持 RSA 和 DSA 密钥是每个 Microsoft Spec ：阅读“备注”部分下的注释。

无论如何，要获取一个 PrivateKey 对象以返回密钥信息，您需要执行以下操作：

1) 通过双击将您的 P12 文件导入 Windows 密钥库。 2）当提示进入“当前用户”时选择“导入” 3）确保选择“使密钥可导出”，

如果此选项不可用，则您的证书没有私有 关键

。 4) 选择“自动入库”

5) 编写以下代码来检索您的证书：

Dim CertDataInfo As System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2 
Dim Store As New System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Store("MY", Security.Cryptography.X509Certificates.StoreLocation.CurrentUser)

Store.Open(Security.Cryptography.X509Certificates.OpenFlags.ReadOnly)
Console.writeline (Store.Certificates.Count)

For I = 0 To Store.Certificates.Count - 1
 If Store.Certificates.Item(I).FriendlyName = "Heider Sati's Cert(48F57XTHVE)" Then
  CertDataInfo = Store.Certificates.Item(I)
 End If

 Console.writeline ("Cert: " & Store.Certificates.Item(I).FriendlyName)

Next
Store.Close()

If CertDataInfo.PrivateKey Is Nothing Then
 MsgBox("NULL")
Else
 MsgBox("YES")
End If

6) 运行代码，如果得到“是”，则私钥不为 NULL（或 NOTHING），这正是您要查找的。

如果您直接从文件中加载相同的证书，则 Private key 将始终为 NOTHING / NULL ，但 HasPrivateKey 会说 YES，这意味着（我知道有一个密钥，但是我不知道如何理解它。当您将其导入 Windows 商店时，Windows 会将其转换为与 .NET 兼容的格式。

我希望这会有所帮助。