在使用 RSACryptoServiceProvider 签名之前验证私钥保护

Question

在 C# 中使用 RSACryptoServiceProvider 对数据进行签名时，我需要确保导入的证书具有强密钥保护和高安全级别，以要求用户每次使用密钥签名时都输入密码。这是签名代码的快速简化示例：

X509Store myCurrentUserStore = new X509Store(StoreName.My, StoreLocation.CurrentUser);
myCurrentUserStore.Open(OpenFlags.MaxAllowed);
X509Certificate2 currentCertificate = myCurrentUserStore.Certificates[4];

RSACryptoServiceProvider key = new RSACryptoServiceProvider();
key.FromXmlString(currentCertificate.PrivateKey.ToXmlString(true));

byte[] signedData = Encoding.UTF8.GetBytes(originalFileContent);
byte[] signature = key.SignData(signedData, CryptoConfig2.CreateFromName("SHA256CryptoServiceProvider") as HashAlgorithm);    

那么检查证书是如何安装的最好的方法是什么，以便在没有安装具有高安全级别的强私钥保护时显示错误消息？

Answer 1

你的 sn-p 中有几处我不明白。

1. 为什么要使用 MaxAllowed 打开。如果您只想阅读，请使用 ReadOnly。
2. 为什么要阅读 store.Certificates[4]。但大概这只是“读取证书”的占位符。
3. 为什么要导出和重新导入密钥。 （特别是因为这将不得不提示，这会破坏你的“它需要提示”的目标）。

对于#3，我假设您只是希望拥有一个独特的实例，在这种情况下：好消息！ .NET 4.6 向 X509Certificate2 添加了一个 GetRSAPrivateKey（扩展）方法，该方法总是返回一个唯一的实例。 （您可能会很高兴知道 SignData 的新重载，它不鼓励将对象发送到终结器队列：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/mt132675(v=vs.110).aspx）

无论如何，我在这里写的内容适用于中等（同意）或高（密码）保护。基于 CngKey 的方法可以区分中等和高，但经典的 CAPI 回退无法区分哪个是哪个。 （经典的 CAPI 回退只会发生在没有 CNG 兼容驱动程序的晦涩 HSM 上）。

private static bool HasProtectedKey(X509Certificate2 cert)
{
    if (!cert.HasPrivateKey)
    {
        return false;
    }

    using (RSA rsa = cert.GetRSAPrivateKey())
    {
        return HasProtectedKey(rsa);
    }
}

private static bool HasProtectedKey(RSA rsa)
{
    RSACng rsaCng = rsa as RSACng;

    if (rsaCng != null)
    {
        return rsaCng.Key.UIPolicy.ProtectionLevel != CngUIProtectionLevels.None;
    }

    RSACryptoServiceProvider rsaCsp = rsa as RSACryptoServiceProvider;

    if (rsaCsp != null)
    {
        CspKeyContainerInfo info = rsaCsp.CspKeyContainerInfo;

        // First, try with the CNG API, it can answer the question directly:
        try
        {
            var openOptions = info.MachineKeyStore
                ? CngKeyOpenOptions.MachineKey
                : CngKeyOpenOptions.UserKey;

            var cngProvider = new CngProvider(info.ProviderName);

            using (CngKey cngKey =
                CngKey.Open(info.KeyContainerName, cngProvider, openOptions))
            {
                return cngKey.UIPolicy.ProtectionLevel != CngUIProtectionLevels.None;
            }
        }
        catch (CryptographicException)
        {
        }

        // Fallback for CSP modules which CNG cannot load:
        try
        {
            CspParameters silentParams = new CspParameters
            {
                KeyContainerName = info.KeyContainerName,
                KeyNumber = (int)info.KeyNumber,
                ProviderType = info.ProviderType,
                ProviderName = info.ProviderName,
                Flags = CspProviderFlags.UseExistingKey | CspProviderFlags.NoPrompt,
            };

            if (info.MachineKeyStore)
            {
                silentParams.Flags |= CspProviderFlags.UseMachineKeyStore;
            }

            using (new RSACryptoServiceProvider(silentParams))
            {
            }

            return false;
        }
        catch (CryptographicException e)
        {
            const int NTE_SILENT_CONTEXT = unchecked((int)0x80090022);

            if (e.HResult == NTE_SILENT_CONTEXT)
            {
                return true;
            }

            throw;
        }
    }

    // Some sort of RSA we don't know about, assume false.
    return false;
}