将 RSASSA-PSS 和 RSAES-OAEP 与 MailKit 一起使用

Question

我必须与一些业务合作伙伴交换加密和签名的电子邮件。需要特定的算法，例如：

• 用于签名，RSASSA-PSS作为签名算法，
• 用于加密，RSAES-OAEP 用于密钥加密，AES-128 CBC 用于内容加密

我在使用 Mailkit 进行设置时遇到了麻烦，实际上是在 MailKit 和 BouncyCastle 背后。 这是我到目前为止的位置：

用于解密和签名验证

解密正文没问题，我在 Windows 商店中设置了我的私钥后，使用 WindowsSecureMimeContext 来完成

验证签名不行

case MultipartSigned signedBody:
    try
    {
        using (var ctx = new WindowsSecureMimeContext(StoreLocation.LocalMachine))
        {
            var verifiedData = signedBody.Verify(ctx);
            return verifiedData.All(o => o.Verify());
        }
    }
    catch (Exception e)
    {
        throw new Exception("Error during signature verification.", e);
    }

发件人的证书由通用 CA 签名，因此我再次使用 WindowsSecureMimeContext，但 verifyData.All(o => o.Verify()) 抛出 DigitalSignatureVerifyException（“无法验证数字签名：未知错误"-1073700864".")

用于签名和加密

嗯，这看起来很难......

对于签名，我似乎需要一个 BouncyCastle 的 PssSigner，我可以通过覆盖 DkimSigner 来获得它，尤其是 DigestSigner 属性

class TestSigner : DkimSigner
{
    protected TestSigner(string domain, string selector, DkimSignatureAlgorithm algorithm = DkimSignatureAlgorithm.RsaSha256) 
        : base(domain, selector, algorithm)
    {
    }

    public TestSigner(AsymmetricKeyParameter key, string domain, string selector, DkimSignatureAlgorithm algorithm = DkimSignatureAlgorithm.RsaSha256) 
        : base(key, domain, selector, algorithm)
    {
    }

    public TestSigner(string fileName, string domain, string selector, DkimSignatureAlgorithm algorithm = DkimSignatureAlgorithm.RsaSha256)
        : base(fileName, domain, selector, algorithm)
    {
    }

    public TestSigner(Stream stream, string domain, string selector, DkimSignatureAlgorithm algorithm = DkimSignatureAlgorithm.RsaSha256)
        : base(stream, domain, selector, algorithm)
    {
    }

    public override ISigner DigestSigner => SignerUtilities.GetSigner(PkcsObjectIdentifiers.IdRsassaPss);
}

但是我不知道在哪里使用它。也许在使用 MimeMessage.Sign() 时，我对方法签名中所需的参数有点迷茫

对于加密，我可以在 BouncyCastle 的库中找到 RsaesOaepParameters，但我不知道如何使用它。

非常感谢邮件专家的任何帮助！

Answer 1

DkimSigner 用于生成 DKIM 签名，这不是您想要做的。 DKIM 签名与 S/MIME无关。

使用 RSASSA-PSS 进行 S/MIME 签名

目前，WindowsSecureMimeContext（使用System.Security 作为后端）不支持 RSASSA-PSS，因此您需要使用 Bouncy Castle 后端。

要使用 Bouncy Castle 后端，您需要使用 BouncyCastleSecureMimeContext 衍生产品之一（或创建您自己的）。作为玩弄事物的临时解决方案，我可能会建议使用TemporarySecureMimeContext，但对于长期使用，我建议查看DefaultSecureMimeContext - 尽管您可能仍然希望对其进行子类化以使其正常工作。

现在您正在使用 Bouncy Castle S/MIME 上下文，为了指定您要使用 RSASSA-PSS 填充，您需要使用采用 CmsSigner 参数的 API，例如 MultipartSigned.Create()或ApplicationPkcs7Mime.Sign()。

这是一个示例代码sn-p：

var signer = new CmsSigner ("certificate.pfx", "password");

// Specify that we want to use RSASSA-PSS
signer.RsaSignaturePaddingScheme = RsaSignaturePaddingScheme.Pss;

// Sign the message body
var signed = MultipartSigned.Create (ctx, signer, message.Body);

// replace the message body with the signed body
message.Body = signed;

S/MIME 加密使用 AES-128 CBC（或任何其他特定算法）和 RSAES-OAEP

首先，要使用 S/MIME 进行加密，您需要使用 ApplicationPkcs7Mime.Encrypt() 方法之一。[2]

采用MailboxAddress 的 Encrypt() 方法将通过根据提供的电子邮件地址（或者，如果这些邮箱中的任何一个实际上是 @ 987654331@，使用 Fingerprint 代替，如果该用户在您的数据库中拥有超过 1 个证书，或者您想更加确定 MimeKit 选择正确的证书，这将非常有用）。

当您向 MimeKit 提供 MailboxAddresses 的列表时，MimeKit 将为您做的另一件事是，它将查找存储在数据库中的该用户支持的加密算法。

对于WindowsSecureMimeContext，这涉及查看 S/MIME Capabilities X509 证书扩展属性并解码支持的加密算法。然而，根据我的经验，Windows 证书存储中的 X509 证书上很多时候不存在此扩展，因此 MimeKit 必须假设仅支持 3DES CBC。

对于DefaultSecureMimeContext，如果您已经验证了该收件人的任何 S/MIME 签名消息，那么该用户的证书（链）和宣传的加密算法将存储在 MimeKit 的自定义 SQL 数据库中（当您使用 S 签名消息时） /MIME，客户端在 S/MIME 签名数据中包含 S/MIME Capabilities 属性是相当普遍的做法。

现在您已经了解了它的工作原理，如果您想强制使用 AES-128 CBC，方法是自己手动构建 CmsRecipientCollection。

当然，这涉及为每个收件人创建一个新的CmsRecipient。要创建此类，您真正需要的是该收件人的 X509 证书。

var recipient = new CmsRecipient (certificate);

既然你想强制使用 AES-128 CBC，现在你只需要覆盖这个接收者支持的加密算法：

recipient.EncryptionAlgorithms = new EncryptionAlgorithm[] {
    EncryptionAlgorithm.Aes128
};

（默认情况下，EncryptionAlgorithms 属性将设置为证书的 S/MIME 功能扩展属性中列出的算法（按优先顺序），如果存在，否则它将仅包含 3DES CBC）。

如果您还想强制 RSAES-OAEP，您需要设置：

recipient.RsaEncryptionPadding = RsaEncryptionPadding.OaepSha1;

将每个CmsRecipient 添加到您的CmsRecipientCollection，然后将其传递给您首选的Encrypt() 方法，哇，它将使用AES-128 CBC 进行加密。

注意事项：

1. MultipartSigned.Create() 将产生一个multipart/signed MIME 部分，而ApplicationPkcs7Mime.Sign() 将创建一个application/pkcs7-mime MIME 部分。无论您想使用哪一种都由您决定，请记住，您的选择可能会影响与您的收件人正在使用的任何客户端的兼容性（我认为大多数客户端都支持这两种形式，但您可能需要检查以确保）。
2. 如果您已经使用 MimeKit 注册了您的自定义 SecureMimeContext 类（如 README 中的简要描述），那么您可以随意使用各种不采用加密的 Encrypt/Decrypt/Sign/Verify/etc 方法context 参数作为 MimeKit 将为您实例化默认上下文。否则，您将需要向他们传递上下文。