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java - 等同于 Java 中的方法 RSACryptoServiceProvider signHash

coder 2023-09-02 原文

我正在尝试获取与以下 C# 方法等效的方法:

public byte[] SignHash(byte[] btHash, string SN)
{
    string strSignature = string.Empty;
    X509Store x509store = null;
    x509store = new X509Store(StoreLocation.CurrentUser);
    x509store.Open(OpenFlags.ReadOnly);

    foreach (X509Certificate2 x509 in x509store.Certificates)
    {
        if (x509.SerialNumber.ToLower().Contains(SN.ToLower()))
        {
            byte[] btSignature = null;
            using (RSACryptoServiceProvider key = new RSACryptoServiceProvider())
            {

                key.FromXmlString(x509.PrivateKey.ToXmlString(true));
                return key.SignHash(btHash, CryptoConfig.MapNameToOID("SHA256"));
            }
            break;
        }
    }
    return null;

}

Java 语言。实际上，我已经来到这里:

private static String SignHash(final byte[] btHash, String SerialNumber) throws Exception
{
    KeyStore ks = null;
    ks = KeyStore.getInstance("Windows-MY");
    ks.load(null, null);

    Boolean noValidCertificate = true;

    Enumeration<String> en = ks.aliases();

    ArrayList<String> lstAlias = Collections.list(en);

    lstErreurs.add(lstAlias.size() + " certificate(s) found");

    for (String aliasKey : lstAlias)
    {
        X509Certificate cert = (X509Certificate) ks.getCertificate(aliasKey);

        Certificat = Base64Coder.encodeBase64String(cert.getEncoded());

        Boolean blnCertificateFound = false;

        if (SerialNumber != null && !SerialNumber.equals(""))
        {
            String SerialNumberCert = cert.getSerialNumber().toString(16);

            if (SerialNumber.toLowerCase().contains(SerialNumberCert.toLowerCase())
                    || SerialNumberCert.toLowerCase().contains(SerialNumber.toLowerCase()))
            {
                blnCertificateFound = true;
            }
        }

        if (blnCertificateFound == false)
        {
            continue;
        }

        Provider p = ks.getProvider();

        boolean isHashToSign = false;
        for (String strToSign : input.split(";")) {
            if(strToSign.length() == 44 && General.isBase64(strToSign)) {
                isHashToSign = true;
                break;
            }
        }

        String algorithm = "";
        if(isHashToSign)
        {
            algorithm = "RSA";
        } else {
            algorithm = "SHA256withRSA";
        }
        Signature sig = Signature.getInstance(algorithm, p);

        PrivateKey key = (PrivateKey) ks.getKey(aliasKey, "1234".toCharArray());

        if (key != null)
        {
            noValidCertificate = false;

            sig.initSign(key);

            String[] TabToSign = input.split(";");
            String strResultSignature = "";
            String separator = "";
            for (String strToSign : TabToSign)
            {
                byte[] btToSign = null;
                if(isHashToSign) {
                    btToSign = General.Base64_Decode_To_ByteArray(strToSign.getBytes(Charset.forName("UTF-8")));
                } else {
                    btToSign = strToSign.getBytes(Charset.forName("UTF-8"));
                }

                sig.update(btToSign);

                byte[] res = sig.sign();

                String resB64 = Base64Coder.encodeBase64String(res);

                strResultSignature += separator + resB64;
                separator = ";";
            }

            return strResultSignature;
        }
    }

    return null;
}

但是获取算法“RSA”对签名不起作用。我终于在 Java 中签署了 Hash of a Hash。我想签署一个 SHA256 字节数组哈希而不再次对其进行哈希处理。我怎样才能得出这个结果？ (有关信息，我使用的是 Windows 证书存储，因此我必须与 Sun MSCAPI 提供商合作)。

编辑 1:

我尝试使用“NONEwithRSA”算法，但签名结果与 .NET 中使用 SignHash 方法的签名不同。

编辑 2:

以下线程:Difference between SHA256withRSA and SHA256 then RSA解释了实际上可以对哈希进行签名，但该方法需要 BouncyCaSTLe。

我无法使用 BouncyCaSTLe 进行操作，因为我需要使用 sun MSCAPI 提供程序(Windows 证书存储)。我必须找到 BouncyCaSTLe 的替代品(除非 BC 允许我们使用 Sun MSCAPI 提供程序)。

最佳答案

(完全重写了答案。一些不太有趣的想法和片段可以在previous revisions中找到)

调用 SignHash(btHash, CryptoConfig.MapNameToOID("SHA256")) 执行 PKCS#1 v1.5 签名 (RSASSA-PKCS1-v1_5)，例如:

byte[] btHash = new byte[] { 0x57, 0x91, 0x16, 0xB6, 0x3E, 0x06, 0x58, 0x83, 0x24, 0x8C, 0x07, 0x16, 0xDA, 0x6A, 0x03, 0x4D, 0x23, 0x37, 0x0B, 0x32, 0x1C, 0xA0, 0x80, 0x08, 0x1F, 0x42, 0x03, 0x81, 0x8E, 0x54, 0x3A, 0xC6 };
X509Certificate2 cert = new X509Certificate2("dummy.p12", "1234", X509KeyStorageFlags.Exportable);
using (RSACryptoServiceProvider key = new RSACryptoServiceProvider())
{
    key.FromXmlString(cert.PrivateKey.ToXmlString(true));
    byte[] ret = key.SignHash(btHash, CryptoConfig.MapNameToOID("SHA256"));
}

签名:

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

其中包含填充的 PKCS#1 v1.5 DigestInfo和哈希(使用公钥解密时):

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

因为您只有哈希(而不是数据)要签名，所以您需要使用 NONEwithRSA algorithm在 java 中(它应该对输入数据执行 PKCS#1 v1.5 填充签名而不进行任何散列)并手动生成带有散列 OID 的正确输入 DigestInfo。像那样(在 Apache Commons Lang 的帮助下)::

byte[] btHash = new byte[] { ....the same.... };
KeyStore keystore = KeyStore.getInstance("PKCS12");
keystore.load(new FileInputStream("dummy.p12"), "1234".toCharArray());
PrivateKey privKey = (PrivateKey)keystore.getKey("Dummy", "1234".toCharArray());
byte[] asn=ArrayUtils.addAll(new byte[] { (byte)0x30, (byte)0x31, (byte)0x30, (byte)0x0d, (byte)0x06, (byte)0x09, (byte)0x60, (byte)0x86, (byte)0x48, (byte)0x01, (byte)0x65, (byte)0x03, (byte)0x04, (byte)0x02, (byte)0x01, (byte)0x05, (byte)0x00, (byte)0x04, (byte)0x20}, btHash);
Signature signature = Signature.getInstance("NONEwithRSA");
signature.initSign(privKey);
signature.update(asn);
byte[] ret = signature.sign();

它提供与 C# 代码相同的签名(使用默认的 SunJCE/SunRsaSign 提供程序)。

SunMSCAPI 提供程序 supports the NONEWithRSA algorithm有限制。引用 sun.security.mscapi.RSASignature javadoc:

NOTE: NONEwithRSA must be supplied with a pre-computed message digest. Only the following digest algorithms are supported: MD5, SHA-1, SHA-256, SHA-384, SHA-512 and a special-purpose digest algorithm which is a concatenation of SHA-1 and MD5 digests.

乍一看，这可能适用于这种情况。不幸的是:

Signature mscapiSignatureNoneWithRSA = Signature.getInstance("NONEwithRSA", "SunMSCAPI");
mscapiSignatureNoneWithRSA.initSign(mscapiPrivKey);
mscapiSignatureNoneWithRSA.update(btHash);
byte[] mscapiSignatureNoneWithRSA_btHash = mscapiSignatureNoneWithRSA.sign();

给出不同的签名:

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

它只包含一个 PKCS#1 v1.5 填充的散列值(没有 ASN.1 DigestInfo 序列/在这种情况下是错误的/):

0001FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF00579116B63E065883248C0716DA6A034D23370B321CA080081F4203818E543AC6

尝试对 SunJCE 示例中的 DigestInfo 进行签名会出现异常:

java.security.SignatureException: Message digest is too long

(Here 和 here 是此行为的原因。)

另一种使用 RSA 私钥加密生成签名的方法，它使用 SunJCE 提供程序提供与 C# 代码相同的签名(使用与上述相同的 asn 变量) :

Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privKey);
byte[] ret = cipher.doFinal(asn);

不适用于 SunMSCAPI 提供程序:

cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding", "SunMSCAPI");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, mscapiPrivKey);
byte[] ret = cipher.doFinal(asn1);

因为它给出了:

4A540DFAD44EBDAE89BF5DD52121DA831E7C394E0586DC9EAEF949C466E649979E19DF81A44801EBD80B8946605B4EFCED53011A844A3A4E023136F0CDEAA57EAAB1EA1FA75400B3B2D5FAB3955BEB13A178AC03DED6AACA0571412B74BCE30E772082A368B58E94D8E20D8F2A116BA5B3881824A014281E9F04BD687C087ACF7164CAF7C74274BA356A671ADA2BB4142504DB2883AFEDA563C6E590BC962725D6697402AB24391409F50D7D16B8BF64A1C0224C379EF9C7B8E493BE889A70674C3AEEC524366DBF9DE36FEE01F186FC00DE2F06096C46CC873D37E194CB217FBFCCF450C1F96C804022E25E1589DF67247927AAD59C66294B027DD5EE991D46

其中使用公钥解密给出了一个废话:

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

但是(更有趣的是)在使用私钥解密时包含一个有效的 PKCS#1 v1.5 填充加密明文:

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

这意味着尽管为加密操作提供了私钥，但 SunMSCAPI 使用了公钥部分(我没有深入实现细节来找出这种行为的原因)。

因此(据我所知)SunMSCAPI 提供程序不能直接用于您的场景...

(请注意，每次加密运行都会得到不同的结果，因为 PKCS#1 v1.5 加密填充包含随机数据)

幸运的是还有一些替代选择:

[A] 滥用 SunMSCAPI 内部 API 来执行这样的签名(再次借助 Apache Commons Lang ):

// Obtain the handles
long hCryptKey = (Long)MethodUtils.invokeMethod(mscapiPrivKey, "getHCryptKey");
long hCryptProvider = (Long)MethodUtils.invokeMethod(mscapiPrivKey, "getHCryptProvider");
// Call the internal native method
Class<?> internalClass = Class.forName("sun.security.mscapi.RSASignature");
Method internalSignHashMethod = internalClass.getDeclaredMethod("signHash", boolean.class, byte[].class, int.class, String.class, long.class, long.class);
internalSignHashMethod.setAccessible(true);
byte[] res = (byte[])internalSignHashMethod.invoke(internalClass, false, btHash, btHash.length, "SHA-256", hCryptProvider, hCryptKey);
ArrayUtils.reverse(res); // Make it big endian

  • 它给出与 C# 代码相同的结果。

  • 但强烈依赖于随时可能发生变化的底层 SunMSCAPI 实现

[B] 使用JNI/JNA并直接调用winapi函数

  • 哪种方法更简洁，因为它依赖于公共(public) API

  • 我找到了 this project , 但还没有尝试过

祝你好运!

附录:示例中使用的 RSA 私钥:

-----BEGIN PRIVATE KEY-----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-----END PRIVATE KEY-----

关于java - 等同于 Java 中的方法 RSACryptoServiceProvider signHash，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/39196145/

RSACryptoServiceProvider同于codeFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFbytejavac#rsasignature

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    作为我的Rails应用程序的一部分，我编写了一个小导入程序，它从我们的LDAP系统中吸取数据并将其塞入一个用户表中。不幸的是，与LDAP相关的代码在遍历我们的32K用户时泄漏了大量内存，我一直无法弄清楚如何解决这个问题。这个问题似乎在某种程度上与LDAP库有关，因为当我删除对LDAP内容的调用时，内存使用情况会很好地稳定下来。此外，不断增加的对象是Net::BER::BerIdentifiedString和Net::BER::BerIdentifiedArray，它们都是LDAP库的一部分。当我运行导入时，内存使用量最终达到超过1GB的峰值。如果问题存在，我需要找到一些方法来更正我的代

  6. ruby - Facter::Util::Uptime:Module 的未定义方法 get_uptime (NoMethodError) - 2

    我正在尝试设置一个puppet节点，但ruby​​gems似乎不正常。如果我通过它自己的二进制文件(/usr/lib/ruby/gems/1.8/gems/facter-1.5.8/bin/facter)在cli上运行facter，它工作正常，但如果我通过由ruby​​gems(/usr/bin/facter)安装的二进制文件，它抛出:/usr/lib/ruby/1.8/facter/uptime.rb:11:undefinedmethod`get_uptime'forFacter::Util::Uptime:Module(NoMethodError)from/usr/lib/ruby

  7. ruby-on-rails - Rails 3 中的多个路由文件 - 2

    Rails2.3可以选择随时使用RouteSet#add_configuration_file添加更多路由。是否可以在Rails3项目中做同样的事情？ 最佳答案 在config/application.rb中:config.paths.config.routes在Rails3.2(也可能是Rails3.1)中，使用:config.paths["config/routes"] 关于ruby-on-rails-Rails3中的多个路由文件，我们在StackOverflow上找到一个类似的问题

  8. Ruby 方法() 方法 - 2

    我想了解Ruby方法methods()是如何工作的。我尝试使用“ruby方法”在Google上搜索，但这不是我需要的。我也看过ruby​​-doc.org，但我没有找到这种方法。你能详细解释一下它是如何工作的或者给我一个链接吗？更新我用methods()方法做了实验，得到了这样的结果:'labrat'代码classFirstdeffirst_instance_mymethodenddefself.first_class_mymethodendendclassSecond使用类#returnsavailablemethodslistforclassandancestorsputsSeco

  9. ruby-on-rails - Rails - 一个 View 中的多个模型 - 2

    我需要从一个View访问多个模型。以前，我的links_controller仅用于提供以不同方式排序的链接资源。现在我想包括一个部分(我假设)显示按分数排序的顶级用户(@users=User.all.sort_by(&:score))我知道我可以将此代码插入每个链接操作并从View访问它，但这似乎不是“ruby方式”，我将需要在不久的将来访问更多模型。这可能会变得很脏，是否有针对这种情况的任何技术？注意事项:我认为我的应用程序正朝着单一格式和动态页面内容的方向发展，本质上是一个典型的网络应用程序。我知道before_filter但考虑到我希望应用程序进入的方向，这似乎很麻烦。最终从任何

  10. ruby-on-rails - Rails 3.2.1 中 ActionMailer 中的未定义方法 'default_content_type=' - 2

    我在我的项目中添加了一个系统来重置用户密码并通过电子邮件将密码发送给他，以防他忘记密码。昨天它运行良好(当我实现它时)。当我今天尝试启动服务器时，出现以下错误。=>BootingWEBrick=>Rails3.2.1applicationstartingindevelopmentonhttp://0.0.0.0:3000=>Callwith-dtodetach=>Ctrl-CtoshutdownserverExiting/Users/vinayshenoy/.rvm/gems/ruby-1.9.3-p0/gems/actionmailer-3.2.1/lib/action_mailer

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