如何（正确）使用RSA和SHA256与.NET验证文件？

Question

我正在按照这个关于使用.NET进行数字签名/验证数据的精彩教程 。 我修改了该示例代码以使用SHA256并点击“指定的无效算法”异常，这引发了我在.NET 4.0中使用SHA256签署数据的问题 。

该帖子的答案之一帮助我弄清楚如何通过显式加载支持SHA256的加密提供程序而不依赖于可导出的私钥来正确生成数字签名（请参阅以下方法底部的代码，其中构建了RSACryptoServiceProvider ） ）：

static string mKeyContainerName;

static byte[] SignText(string text, string publicCertPath)
{
    // Access Personal (MY) certificate store of current user
    X509Store store = new X509Store(StoreName.My, StoreLocation.CurrentUser);
    store.Open(OpenFlags.ReadOnly);

    // Load the certificate we'll use to verify the signature from a file.
    X509Certificate2 publicCert = new X509Certificate2(publicCertPath);
    publicCert.Verify();
    string publicHash = publicCert.GetCertHashString();

    // Find the certificate we'll use to sign
    X509Certificate2 privateCert = null;
    foreach(X509Certificate2 cert in store.Certificates)
    {
            if(cert.GetCertHashString() == publicHash)
            {
                    // We found it. Get its associated private key
                    privateCert = cert;
                    break;
            }
    }
    store.Close();

    if(privateCert == null)
    {
            throw new Exception("No valid private cert was found");
    }

    // Hash the string
    UnicodeEncoding encoding = new UnicodeEncoding();
    byte[] data = encoding.GetBytes(text);
    SHA256Managed sha256 = new SHA256Managed();
    byte[] hash = sha256.ComputeHash(data);

    // The basic crypto provider only supports SHA-1.
    // Force Enhanced RSA and AES Cryptographic Provider which supports SHA-256.
    RSACryptoServiceProvider csp = (RSACryptoServiceProvider)privateCert.PrivateKey;
    var enhCsp = new RSACryptoServiceProvider().CspKeyContainerInfo;
    mKeyContainerName = csp.CspKeyContainerInfo.KeyContainerName;
    var cspparams = new CspParameters
    (
            enhCsp.ProviderType, enhCsp.ProviderName, mKeyContainerName
    );
    csp = new RSACryptoServiceProvider(cspparams);

    // Sign the hash
    return csp.SignHash(hash, CryptoConfig.MapNameToOID("SHA256"));
}

值得注意的是，我使用的是makecert.exe的自签名证书。 根据同一篇文章中的另一个答案 ，如果我在makercert.exe中包含正确的-sp或-sy标志，则不会出现这些问题。 但是，即使指定了这些标志之一（当前使用-sy 24 ），我仍然需要执行变通方法。

此实现与该帖子中接受的答案略有不同（同样，由于我们的私钥不可导出）。 但该答案确实表明可以在不明确加载支持SHA256的加密提供程序的情况下完成验证。 因此，我应该能够在返回上述方法之前执行此操作：

RSACryptoServiceProvider csp = (RSACryptoServiceProvider)privateCert.PrivateKey;
var enhCsp = new RSACryptoServiceProvider().CspKeyContainerInfo;
mKeyContainerName = csp.CspKeyContainerInfo.KeyContainerName;
var cspparams = new CspParameters
(
    enhCsp.ProviderType, enhCsp.ProviderName, mKeyContainerName
);
csp = new RSACryptoServiceProvider(cspparams);

// Sign the hash
byte[] signature = csp.SignHash(hash, CryptoConfig.MapNameToOID("SHA256"));

// Test to verify the signed hash with public cert
csp = (RSACryptoServiceProvider)publicCert.PublicKey.Key;
if (!csp.VerifyHash(hash, CryptoConfig.MapNameToOID("SHA256"), signature))
    throw new CryptographicException();

return signature;

但是，这不会验证（顺便说一句，我已经尝试过SignData / VerifyData和SignHash / VerifyHash ）。 我可以让它验证的唯一方法是我是否再次明确加载一个支持SHA256的加密提供程序。 不幸的是，从公共证书构造的CspKeyContainerInfo的KeyContainerName成员始终为null。 因此，我可以获得数据验证的唯一方法是缓存（或硬编码）私钥的KeyContainerName。 因此，上面的方法和片段中的mKeyContainerName字段的原因如下：

// Test to verify the signed hash with public cert
csp = (RSACryptoServiceProvider)publicCert.PublicKey.Key;
enhCsp = new RSACryptoServiceProvider().CspKeyContainerInfo;
cspparams = new CspParameters
(
    enhCsp.ProviderType, enhCsp.ProviderName, mKeyContainerName
);
csp = new RSACryptoServiceProvider(cspparams);
if (!csp.VerifyHash(hash, CryptoConfig.MapNameToOID("SHA256"), signature))
    throw new CryptographicException();

这确实验证了，但我不喜欢硬编码私钥的KeyContainerName 。 私钥在进行验证的计算机上不可用。

有谁知道更好的方法来实现这一目标？ 谢谢！

Answer 1

我偶然发现了自己的答案。 原来使用makecert.exe创建的自签名证书是罪魁祸首。 如果我使用使用OpenSSL或商业证书创建的证书，我不再需要显式加载支持SHA256的加密提供程序。 因此，我不必在用于实例化RSACryptoServiceProvider的CspParameters对象中对容器名称进行硬编码。 此签名代码现在按预期工作：

RSACryptoServiceProvider csp = (RSACryptoServiceProvider)privateCert.PrivateKey;
// Sign the hash
byte[] signature = csp.SignHash(hash, CryptoConfig.MapNameToOID("SHA256"));

验证方面也是如此：

// Test to verify the signed hash with public cert
csp = (RSACryptoServiceProvider)publicCert.PublicKey.Key;

我从来没有发现makecert.exe生成的证书有什么不同，但它对我来说并不重要，因为我们现在正在签署商业证书。