如何（正確）使用RSA和SHA256與.NET驗證文件？

Question

我正在按照這個關於使用.NET進行數字簽名/驗證數據的精彩教程 。 我修改了該示例代碼以使用SHA256並點擊“指定的無效算法”異常，這引發了我在.NET 4.0中使用SHA256簽署數據的問題 。

該帖子的答案之一幫助我弄清楚如何通過顯式加載支持SHA256的加密提供程序而不依賴於可導出的私鑰來正確生成數字簽名（請參閱以下方法底部的代碼，其中構建了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的自簽名證書。 根據同一篇文章中的另一個答案 ，如果我在makercert.exe中包含正確的-sp或-sy標志，則不會出現這些問題。 但是，即使指定了這些標志之一（當前使用-sy 24 ），我仍然需要執行變通方法。

此實現與該帖子中接受的答案略有不同（同樣，由於我們的私鑰不可導出）。 但該答案確實表明可以在不明確加載支持SHA256的加密提供程序的情況下完成驗證。 因此，我應該能夠在返回上述方法之前執行此操作：

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，這不會驗證（順便說一句，我已經嘗試過SignData / VerifyData和SignHash / VerifyHash ）。 我可以讓它驗證的唯一方法是我是否再次明確加載一個支持SHA256的加密提供程序。 不幸的是，從公共證書構造的CspKeyContainerInfo的KeyContainerName成員始終為null。 因此，我可以獲得數據驗證的唯一方法是緩存（或硬編碼）私鑰的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();

這確實驗證了，但我不喜歡硬編碼私鑰的KeyContainerName 。 私鑰在進行驗證的計算機上不可用。

有誰知道更好的方法來實現這一目標？ 謝謝！

Answer 1

我偶然發現了自己的答案。 原來使用makecert.exe創建的自簽名證書是罪魁禍首。 如果我使用使用OpenSSL或商業證書創建的證書，我不再需要顯式加載支持SHA256的加密提供程序。 因此，我不必在用於實例化RSACryptoServiceProvider的CspParameters對象中對容器名稱進行硬編碼。 此簽名代碼現在按預期工作：

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

驗證方面也是如此：

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

我從來沒有發現makecert.exe生成的證書有什么不同，但它對我來說並不重要，因為我們現在正在簽署商業證書。