如何可靠地从 SHA1 哈希中获得非负序列号？答案

【问题标题】：How to reliably arrive at a non negative serial number from a SHA1 hash?如何可靠地从 SHA1 哈希中获得非负序列号？
【发布时间】：2018-03-15 08:06:02
【问题描述】：

我正在使用 CNG 生成证书的序列号。我的算法采用证书颁发机构的通用名称，附加 10 个随机字节，然后计算其 SHA1 哈希值。 SHA1 哈希的长度始终为 20 字节，我将其用作序列号。

问题！就 OpenSSL 而言，我没有从该算法中得到可靠的正数。负序列号会导致 OpenSSL 出现问题。那么如何确保我的 20 个字节始终被 OpenSSL 视为“正”序列号？

例如，这些序列号：

da7db14cbc79401b642fd77806b54e21b012bbe1 f67604707a861fac55fbef8a5571ab8284e761bd 7d8df1b0b62c284ad12fd1eaadfb18dd4c9c91ba 8588ea1034c6c5a23b1f5cf9689e63baf10775a9 169ad01b41f6e5108d64d70bb8de25da475e02b5 89ff69bc06ec5a93c9e11e71a990f7e8ee0a9d3d 6dbd23a8655c9627a8d241d48a909aec7823dc1c

当我将它们放入证书吊销列表时产生此输出，这是不可接受的：

吊销证书：序列号：-25824EB34386BFE49BD02887F94AB1DE4FED441F 撤销日期：格林威治标准时间 2018 年 3 月 14 日 21:47:02 序列号：-0989FB8F8579E053AA041075AA8E547D7B189E43 撤销日期：格林威治标准时间 2018 年 3 月 14 日 21:47:02 序列号：00 撤销日期：格林威治标准时间 2018 年 3 月 14 日 21:47:02 序列号：-7A7715EFCB393A5DC4E0A30697619C450EF88A57 撤销日期：格林威治标准时间 2018 年 3 月 14 日 21:47:02 序列号：169AD01B41F6E5108D64D70BB8DE25DA475E02B5 撤销日期：格林威治标准时间 2018 年 3 月 14 日 21:47:02 序列号：-76009643F913A56C361EE18E566F081711F562C3 撤销日期：格林威治标准时间 2018 年 3 月 14 日 21:47:02 序列号：6DBD23A8655C9627A8D241D48A909AEC7823DC1C 撤销日期：格林威治标准时间 2018 年 3 月 14 日 21:47:02

有没有办法屏蔽掉一个字节的一部分以使其始终为正？还有，第三个序列号被解释为零有什么原因吗？

生成序列号的代码示例：

void CERTSTORE::GetSerialNumber(
eAction eActionTaken,
std::string sCACN, 
std::vector<BYTE> & vSerialNumber
)
{
    NTSTATUS statusBCryptOpenAlgorithmProvider_Hash;
    NTSTATUS statusBCryptOpenAlgorithmProvider_RNG;
    NTSTATUS statusBCryptGenRandom;
    NTSTATUS statusBCryptHash;
    BCRYPT_ALG_HANDLE hRandNumAlg;
    BCRYPT_ALG_HANDLE hHashAlg;
    DWORD dwHash = 20;
    BYTE bRandomBytes[10];
    std::vector<BYTE> vBytesToBeHashed(
        (BYTE)sCACN.c_str(),
        sCACN.length()
    );

    //open algorithm provider to get random number generator
    statusBCryptOpenAlgorithmProvider_RNG = BCryptOpenAlgorithmProvider(
        &hRandNumAlg,
        BCRYPT_RNG_ALGORITHM,
        MS_PRIMITIVE_PROVIDER,
        0
    );

    if (0 != statusBCryptOpenAlgorithmProvider_RNG)
    {
        throw ERRORSTRING(
            eActionTaken,
            eSubAction::eSubAction_OPENALGPROV,
            eMajorErrorCode::eMajorErrorCode_RUNTIMEERROR,
            eMinorErrorCode::eMinorErrorCode_UKNNTSTATUS,
            statusBCryptOpenAlgorithmProvider_RNG
        );
    }

    statusBCryptGenRandom = BCryptGenRandom(
        hRandNumAlg,
        bRandomBytes,
        sizeof(bRandomBytes),
        0
    );

    if (0 != statusBCryptGenRandom)
    {
        BCryptCloseAlgorithmProvider(hRandNumAlg, 0);
        throw ERRORSTRING(
            eActionTaken,
            eSubAction::eSubAction_GENRANDOM,
            eMajorErrorCode::eMajorErrorCode_RUNTIMEERROR,
            eMinorErrorCode::eMinorErrorCode_UKNNTSTATUS,
            statusBCryptGenRandom
        );
    }

    BCryptCloseAlgorithmProvider(hRandNumAlg, 0);

    for (int iRandByteCounter = 0; iRandByteCounter < sizeof(bRandomBytes); iRandByteCounter++)
    {
        vBytesToBeHashed.push_back(
            bRandomBytes[iRandByteCounter]
        );
    }

    statusBCryptOpenAlgorithmProvider_Hash = BCryptOpenAlgorithmProvider(
        &hHashAlg,
        BCRYPT_SHA1_ALGORITHM,
        MS_PRIMITIVE_PROVIDER,
        0
    );

    if (0 != statusBCryptOpenAlgorithmProvider_Hash)
    {
        throw ERRORSTRING(
            eActionTaken,
            eSubAction::eSubAction_OPENALGPROV,
            eMajorErrorCode::eMajorErrorCode_RUNTIMEERROR,
            eMinorErrorCode::eMinorErrorCode_UKNNTSTATUS,
            statusBCryptOpenAlgorithmProvider_Hash
        );
    }

    try
    {
        vSerialNumber.assign(
            dwHash,
            NULL
        );
    }
    catch (std::exception & ex)
    {
        throw ERRORSTRING(
            eActionTaken,
            eSubAction::eSubAction_CRYPTHASH,
            eMajorErrorCode::eMajorErrorCode_RUNTIMEERROR,
            eMinorErrorCode::eMinorErrorCode_MEMORYALLOCATION,
            0
        );
    }

    statusBCryptHash = BCryptHash(
        hHashAlg,
        NULL,
        0,
        &vBytesToBeHashed[0],
        vBytesToBeHashed.size(),
        &vSerialNumber[0],
        dwHash
    );

    if (0 != statusBCryptHash)
    {
        BCryptCloseAlgorithmProvider(hHashAlg, 0);
        throw ERRORSTRING(
            eActionTaken,
            eSubAction::eSubAction_CRYPTHASH,
            eMajorErrorCode::eMajorErrorCode_RUNTIMEERROR,
            eMinorErrorCode::eMinorErrorCode_UKNNTSTATUS,
            statusBCryptHash
        );
    }

    BCryptCloseAlgorithmProvider(hHashAlg, 0);
}

【问题讨论】：

标签： certificate serial-number cng

【解决方案1】：

根据您在此之后使用的 API，这 20 个字节是 little-endian 或 big-endian。既然你说第三个是负面的，它似乎是小端的。

小端修正：

vSerialNumber[19] &= 0x7F

大端修复：

vSerialNumber[0] &= 0x7F;

“嗯，工作就好”修复：

vSerialNumber[0] &= 0x7F;
vSerialNumber[19] &= 0x7F

您已将熵减少了一位（或两位），但仍处于安全范围内。

【讨论】：