初始化后如何完成 SunPKCS11 Provider？

Question

我已经通过以下方式初始化了 SunPKCS11 提供程序：

Provider provider = new sun.security.pkcs11.SunPKCS11("path_to_pkcs11.cfg");
Security.addProvider(provider);

然后我使用此提供程序来初始化 KeyStore 以使用密钥进行密码操作。

KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS11", provider);
ks.load(null, "password".toCharArray());

完成密码操作后，我应该如何使用 PKCS11 令牌完成会话？

我曾尝试删除 Provider，但没有奏效。

Security.removeProvider("sunPCKS11ProviderName");

下次我尝试与令牌通信时，我从令牌CKR_CRYPTOKI_ALREADY_INITIALIZED 中抛出此异常

更新：

我试过了

sun.security.pkcs11.SunPKCS11.logout();

但它也不起作用。

我有一个用例，我必须同时使用 PKCS#11 Wrapper 和 Provider。 为了能够使用包装器，我必须完成提供程序，否则当包装器尝试与令牌通信时，令牌会抛出CKR_CRYPTOKI_ALREADY_INITIALIZED错误。

更新代码：

我正在使用 Sun 的 PKCS#11 Provider 和 IAIK 的 PKCS#11 Wrapper。

public static void providerAndWrapperIssue() throws Exception
{
    final String name = "ANY_NAME";
    final String library = "LOCATION OF THE TOKENS DLL/SO";
    final String slot = "SLOT NUMBER";

    // SUN PKCS#11 Provider -------------------------------------------

    StringBuilder builder = new StringBuilder();
    builder.append("name=" + name);
    builder.append(System.getProperty("line.separator"));
    builder.append("library=\"" + library + "\"");
    builder.append(System.getProperty("line.separator"));
    builder.append("slot=" + slot);

    ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(builder.toString().getBytes());
    Provider provider = new sun.security.pkcs11.SunPKCS11(bais);
    Security.addProvider(provider);

    KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS11");
    ks.load(null, null);

    Enumeration<String> aliases = ks.aliases();
    while (aliases.hasMoreElements())
        System.out.println(aliases.nextElement());

    // IAIK PKCS#11 Wrapper -------------------------------------------

    Module pkcs11Module = Module.getInstance(library, false);
    pkcs11Module.initialize(null); <-- Exception here.

    Slot[] slots = pkcs11Module.getSlotList(true);

    Session session = slots[0].getToken().openSession(true, true, null, null);
    session.login(Session.UserType.USER, "".toCharArray());

    session.logout();
    session.closeSession();

    slots[0].getToken().closeAllSessions();

    pkcs11Module.finalize(null);
}

由于 Sun 的提供程序未注销并关闭会话，因此 IAIK 无法访问令牌。 而且 Java 的Keystore api 没有注销方法。

Answer 1

终于能够找到解决办法了。 Sun's Provider 使用下面的 Wrapper。 所以诀窍是使用 Sun 的 PKCS#11 Wrapper 来获取当前实例，并完成它。 显然，会话功能的最终确定并未在 Provider 中公开。 但是有一个解决方法，它看起来像这样：

public static void providerAndWrapperIssue() throws Exception
{
    final String name = "ANY_NAME";
    final String library = "LOCATION OF THE TOKENS DLL/SO";
    final String slot = "SLOT NUMBER";

    // SUN PKCS#11 Provider -------------------------------------------

    StringBuilder builder = new StringBuilder();
    builder.append("name=" + name);
    builder.append(System.getProperty("line.separator"));
    builder.append("library=\"" + library + "\"");
    builder.append(System.getProperty("line.separator"));
    builder.append("slot=" + slot);

    ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(builder.toString().getBytes());
    Provider provider = new sun.security.pkcs11.SunPKCS11(bais);
    provider.setProperty("pkcs11LibraryPath", library);
    Security.addProvider(provider);

    KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS11");
    ks.load(null, null);

    Enumeration<String> aliases = ks.aliases();
    while (aliases.hasMoreElements())
        System.out.println(aliases.nextElement());

    // ====================================
    // Solved it using the SUN PKCS#11 Wrapper

    PKCS11 pkcs11 = PKCS11.getInstance(((sun.security.pkcs11.SunPKCS11) provider).getProperty("pkcs11LibraryPath"), null, null, true);
    pkcs11.C_Finalize(PKCS11Constants.NULL_PTR);

    // ====================================

    // IAIK PKCS#11 Wrapper -------------------------------------------

    Module pkcs11Module = Module.getInstance(library, false);
    pkcs11Module.initialize(null);

    Slot[] slots = pkcs11Module.getSlotList(true);

    Session session = slots[0].getToken().openSession(true, true, null, null);
    session.login(Session.UserType.USER, "".toCharArray());

    session.logout();
    session.closeSession();

    slots[0].getToken().closeAllSessions();

    pkcs11Module.finalize(null);
}

Answer 2

导入类

import sun.security.pkcs11.SunPKCS11;
import sun.security.pkcs11.wrapper.PKCS11

使用此方法关闭 PKCSS Wrapper

    private void finalizePKCS11Wrapper(PKCS11 pkcs11) throws IOException{
    try {
        Field f = PKCS11.class.getDeclaredField("moduleMap"); 
        f.setAccessible(true);
        Map moduleMap = (Map) f.get(pkcs11);
        moduleMap.clear();
        pkcs11.C_Finalize(PKCS11Constants.NULL_PTR);
    } catch (IllegalAccessException | IllegalArgumentException | NoSuchFieldException | SecurityException | PKCS11Exception e) {
        throw new IOException("No se pudo cerrar la sessión con el token",e);
    }
}

并关闭 sunPKCS11 连接

    public void logout() throws Exception {
    if(sunPKCS11==null)
        return;
    try {
        // Obtenemos el Wrapper del sunPKCS11
        Field f = SunPKCS11.class.getDeclaredField("p11"); 
        f.setAccessible(true);
        PKCS11 objectPKCS11 = (PKCS11)f.get(sunPKCS11);
        finalizePKCS11Wrapper(objectPKCS11);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    sunPKCS11.clear();
    sunPKCS11.setCallbackHandler(null);
    Security.removeProvider(sunPKCS11.getName());
    sunPKCS11 = null;
    keyStore = null;
    System.gc();
}

Answer 3

您收到此异常是因为一旦第一次执行程序，这些值就会与进程 ID 一起保留在 java.So 中以解决此问题，将其作为 jar 文件并作为批处理文件运行