解码 ASN.1 - PKCS#7 非分离签名答案

【问题标题】：Decode ASN.1 - PKCS#7 non-detached signature解码 ASN.1 - PKCS#7 非分离签名
【发布时间】：2018-06-14 14:59:08
【问题描述】：

我对 ASN.1 格式还很陌生。我有一个 PKCS#7 签名，它在执行 ASNdump 后看起来像下面的那个。有人可以帮我理解下面每个元素的含义吗？我只能在签名中识别 2 个证书，但无法确认哪个证书用于什么用途。如果您能阐明我应该如何解码、验证此签名和解密数据，也将不胜感激。

  0 904: SEQUENCE {
  4   9:   OBJECT IDENTIFIER signedData (1 2 840 113549 1 7 2)
 15 889:   [0] {
 19 885:     SEQUENCE {
 23   1:       INTEGER 1
 26  11:       SET {
 28   9:         SEQUENCE {
 30   5:           OBJECT IDENTIFIER sha1 (1 3 14 3 2 26)
 37   0:           NULL
       :           }
       :         }
 39 404:       SEQUENCE {
 43   9:         OBJECT IDENTIFIER envelopedData (1 2 840 113549 1 7 3)
 54 389:         [0] {
 58 385:           SEQUENCE {
 62   1:             INTEGER 0
 65 348:             SET {
 69 344:               SEQUENCE {
 73   1:                 INTEGER 0
 76  63:                 SEQUENCE {
 78  43:                   SEQUENCE {
 80  11:                     SET {
 82   9:                       SEQUENCE {
 84   3:                         OBJECT IDENTIFIER countryName (2 5 4 6)
 89   2:                         PrintableString 'US'
       :                         }
       :                       }
 93  12:                     SET {
 95  10:                       SEQUENCE {
 97   3:                         OBJECT IDENTIFIER organizationName (2 5 4 10)
102   3:                         PrintableString 'ABC'
       :                         }
       :                       }
107  14:                     SET {
109  12:                       SEQUENCE {
111   3:                         OBJECT IDENTIFIER commonName (2 5 4 3)
116   5:                         PrintableString 'CA'
       :                         }
       :                       }
       :                     }
123  16:                   INTEGER 0A 01 41 7E 00 74 01 51 8F 8F 74 7E 8F 4D A6 B5
       :                   }
141  13:                 SEQUENCE {
143   9:                   OBJECT IDENTIFIER rsaOAEP (1 2 840 113549 1 1 7)
154   0:                   SEQUENCE {}
       :                   }
156 257:                 BIT STRING
       :                   C2 A1 7A FA B2 08 1C CC CA BB 46 96 FA 1D 84 6C
                           Truncated
       :                 }
       :               }
417  28:             SEQUENCE {
419   9:               OBJECT IDENTIFIER data (1 2 840 113549 1 7 1)
430  15:               SEQUENCE {
432   7:                 OBJECT IDENTIFIER '1 2 840 10047 1 1'
441   4:                 SEQUENCE {
443   2:                   BIT STRING 6 unused bits
       :                     '10'B (bit 1)
       :                   }
       :                 }
       :               }
       :             }
       :           }
       :         }
447 457:       SET {
451 453:         SEQUENCE {
455   1:           INTEGER 1
458  63:           SEQUENCE {
460  43:             SEQUENCE {
462  11:               SET {
464   9:                 SEQUENCE {
466   3:                   OBJECT IDENTIFIER countryName (2 5 4 6)
471   2:                   PrintableString 'US'
       :                   }
       :                 }
475  12:               SET {
477  10:                 SEQUENCE {
479   3:                   OBJECT IDENTIFIER organizationName (2 5 4 10)
484   3:                   PrintableString 'ABC'
       :                   }
       :                 }
489  14:               SET {
491  12:                 SEQUENCE {
493   3:                   OBJECT IDENTIFIER commonName (2 5 4 3)
498   5:                   PrintableString 'CA'
       :                   }
       :                 }
       :               }
505  16:             INTEGER 40 01 58 68 58 0E CD A1 CE 86 CD E8 C9 12 46 90
       :             }
523   9:           SEQUENCE {
525   5:             OBJECT IDENTIFIER sha1 (1 3 14 3 2 26)
532   0:             NULL
       :             }
534  97:           [0] {
536  24:             SEQUENCE {
538   9:               OBJECT IDENTIFIER contentType (1 2 840 113549 1 9 3)
549  11:               SET {
551   9:                 OBJECT IDENTIFIER envelopedData (1 2 840 113549 1 7 3)
       :                 }
       :               }
562  32:             SEQUENCE {
564  10:               OBJECT IDENTIFIER '1 2 840 113549 1 9 37 3'
576  18:               SET {
578  16:                 OCTET STRING 85 D5 DA CC C2 97 B5 78 F7 60 52 9F 24 9B 45 74
       :                 }
       :               }
596  35:             SEQUENCE {
598   9:               OBJECT IDENTIFIER messageDigest (1 2 840 113549 1 9 4)
609  22:               SET {
611  20:                 OCTET STRING
       :                   DD 89 06 A7 B4 56 A8 EC F1 DB 9F 69 BA 30 F6 5D
       :                   CB 25 91 98
       :                 }
       :               }
       :             }
633  13:           SEQUENCE {
635   9:             OBJECT IDENTIFIER rsaEncryption (1 2 840 113549 1 1 1)
646   0:             NULL
       :             }
648 256:           OCTET STRING
       :             76 A2 36 CA 5B 8E 01 72 01 42 A7 1B 51 82 55 BD
       :             truncated ...
       :           }
       :         }
       :       }
       :     }
       :   }

【问题讨论】：

标签： c# .net cryptography asn.1 pkcs#7

【解决方案1】：

这是一个封装了 EnvelopedCms 消息的 SignedCms 消息（字节偏移量 4）。（字节偏移量 43）。

消息由序列号为 40 01 58 68 58 0E CD A1 CE 86 CD E8 C9 12 46 90（字节偏移量 505）和颁发者“CN=CA, O=ABC, C=US”（字节偏移量 460）的证书签名。它使用 RSA-SHA1（PKCS#1 v1.5 填充）签名。

签名的有效载荷（EnvelopedCms）让我感到困惑，因为字节偏移量 443 显示了一个我不希望出现的 BIT STRING（因此看不到应该在该位置的数据）。我能说的是它是用单个目标收件人加密的，该收件人是颁发者“CN = CA，O = ABC，C = US”（字节偏移量 78)。

--编辑：至于请求的字段：

字节偏移量 648：这是来自签名者的 RSA-PKCS1-SHA1 签名。
字节偏移量 156：这是 ktri.encryptedKey 应该在的位置。但这应该是一个八进制字符串，而不是一个位字符串。这是 AES/3DES/任何密钥的 RSA 加密版本。
字节偏移量 578：那应该是编码的 PKCS#9 非结构化名称。但从这个解析输出来看，它似乎不合法。

额外编辑：字节偏移量 443 应该是一个以 OID (0x06) 开头的序列 (0x30)，但它是一个具有 6 位未使用位字段的位串 (0x03)。好像有人在某处有一个十六进制常量。

至于如何阅读...如果您在 .NET 中并使用 C#：

SignedCms signedCms = new SignedCms();
signedCms.Decode(message);
// Throws on failure
signedCms.CheckSignature(true);

SignerInfoCollection signers = signedCms.SignerInfos;

if (signers.Count != 1 || signers[0].Certificate == null)
{
    throw new InvalidOperationException("I don't know how to verify the signer trust");
}

// Exercise left to the reader
if (!IsSignerTrustedForThisMessage(signers[0].Certificate))
{
    throw new CryptographicException();
}

EnvelopedCms envelopedCms = new EnvelopedCms();
envelopedCms.Decode(signedCms.ContentInfo.Content);

// If you know the expected certificate(s) for decryption
envelopedCms.Decrypt(candidateCertsWithPrivateKey);
// (which will search certificate stores if it can't find a match)
// otherwise `envelopedCms.Decrypt();` will -only- search the cert stores

// It's only the decrypted content after the call to Decrypt, of course.
byte[] decryptedMessage = envelopedCms.ContentInfo.Content;

对于 Win32 C，您可能需要 CryptMsg* API，而其他平台可能有办法在不实现 CMS RFC (IETF RFC 5652) 的情况下自己实现。

【讨论】：

谢谢。是的，我尝试在 C# .NET 中使用“SignedCms”进行签名验证，但它会引发 CryptographicException，并显示错误消息“哈希值不正确”。
@user1178376 这通常意味着“此消息已被篡改”。或者它可能意味着“此消息是由不同的库创建的，并且他们在签名期间没有正确执行棘手的步骤”。
谢谢@bartonjs。您的回答无疑帮助我更接近解决方案。将与签名者联系以获取更多详细信息。
-@bartonjs 你能确认我的理解并回答一些关于数据的问题吗？字节偏移量 648 处的 256 个字节的 OCTET STRING 是加密数据。字节偏移量 156 处的 BIT STRING 的 257 个字节表示什么？另外，字节偏移量 578 处的 16 字节 OCTET STRING 是什么？有效载荷中有未加密的数据吗？是否可以在同一个有效负载中混合加密和未加密数据？
@user1178376 更新了答案。简短形式（签名，看起来像格式错误的 KTRI encryptedKey，签名者数据中的一个属性），我不知道您所说的“它们可以混合”是什么意思。他们当然可以。签名的数据结构未加密。封装的数据内容是。