使用Bouncy Castle和PDFBox在Java中验证PDF签名

Question

我正在尝试验证Java中经过数字签名的PDF文档。

我使用Apache PDFBox 2.0.6获取签名和已签名的原始PDF，然后使用Bouncy
Castle验证分离的签名（计算原始文件的哈希，使用签名者的公钥验证签名并进行比较结果）。

我阅读了这篇文章，并尝试使用以下代码获取签名字节和原始PDF字节：

PDDocument doc = PDDocument.load(signedPDF);
    byte[] origPDF = doc.getSignatureDictionaries().get(0).getSignedContent(signedPDF);
    byte[] signature = doc.getSignatureDictionaries().get(0).getContents(signedPDF);

但是，当我将origPDF保存到文件中时，我注意到它仍然具有签名原始PDF所没有的签名字段。另外，保存origPDF的大小为21
kb，而原始PDF的大小为15 kb。那可能是因为签名字段。

但是，当我尝试像这样从origPDF中剥离签名字段时：

public byte[] stripCryptoSig(byte[] signedPDF) throws IOException {

    PDDocument pdDoc = PDDocument.load(signedPDF);
    PDDocumentCatalog catalog = pdDoc.getDocumentCatalog();
    PDAcroForm form = catalog.getAcroForm();
    List<PDField> acroFormFields = form.getFields();
    for (PDField field: acroFormFields) {
        if (field.getFieldType().equalsIgnoreCase("Sig")) {
            System.out.println("START removing Sign Flags");
            field.setReadOnly(true);
            field.setRequired(false);
            field.setNoExport(true);
            System.out.println("END removing Sign Flags");

            /*System.out.println("START flattenning field");            
            field.getAcroForm().flatten();
            field.getAcroForm().refreshAppearances();
            System.out.println("END flattenning field");
            */
            field.getAcroForm().refreshAppearances();
        }
    }

我收到以下警告：

警告：无效的字典，找到：’[‘，但预期：’/’在偏移15756

警告：签名字段的外观生成尚未实现-您需要手动生成/更新

而且，当我在Acrobat中打开PDF时，签名字段消失了，但是我看到了签名的图像，该签名曾经是PDF页面的一部分。这很奇怪，因为我以为我使用byte
[]完全删除了签名origPDF = doc.getSignatureDictionaries().get(0).getSignedContent(signedPDF);

顺便说一句，我在origPDF上调用了stripCryptoSig（byte [] signedPDF）函数，所以这不是一个错误。

当我尝试使用充气城堡验证签名时，出现以下消息异常： message-digest属性值与计算值不匹配

我猜这是因为签名的原始PDF和我从PDFBox使用的PDF
doc.getSignatureDictionaries().get(0).getSignedContent(signedPDF);不相同。

这是我的充气城堡验证码：

private SignatureInfo verifySig(byte[] signedData, boolean attached) throws OperatorCreationException, CertificateException, CMSException, IOException {

    SignatureInfo signatureInfo = new SignatureInfo();
    CMSSignedData cmsSignedData;

    if (attached) {
        cmsSignedData = new CMSSignedData(signedData);
    }

    else {
        PDFUtils pdfUtils = new PDFUtils();
        pdfUtils.init(signedData);
        signedData = pdfUtils.getSignature(signedData);
        byte[] sig = pdfUtils.getSignedContent(signedData);
        cmsSignedData = new CMSSignedData(new CMSProcessableByteArray(signedData), sig);
    }

    SignerInformationStore sis = cmsSignedData.getSignerInfos();
    Collection signers = sis.getSigners();
    Store certStore = cmsSignedData.getCertificates();
    Iterator it = signers.iterator();
    signatureInfo.setValid(false);
    while (it.hasNext()) {
        SignerInformation signer = (SignerInformation) it.next();
        Collection certCollection = certStore.getMatches(signer.getSID());

        Iterator certIt = certCollection.iterator();
        X509CertificateHolder cert = (X509CertificateHolder) certIt.next();

        if(signer.verify(new JcaSimpleSignerInfoVerifierBuilder().build(cert))){

            signatureInfo.setValid(true);

            if (attached) {
                CMSProcessableByteArray userData = (CMSProcessableByteArray) cmsSignedData.getSignedContent();
                signatureInfo.setSignedDoc((byte[]) userData.getContent());
            }

            else {
                signatureInfo.setSignedDoc(signedData);
            }


            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

            String signedOnDate = "null";
            String validFromDate = "null";
            String validToDate = "null";

            Date signedOn = this.getSignatureDate(signer);
            Date validFrom = cert.getNotBefore();
            Date validTo = cert.getNotAfter();

            if(signedOn != null) {
                signedOnDate = sdf.format(signedOn);
            }
            if(validFrom != null) {
                validFromDate = sdf.format(validFrom);
            }
            if(validTo != null) {
                validToDate = sdf.format(validTo);
            }

            DefaultAlgorithmNameFinder algNameFinder = new DefaultAlgorithmNameFinder();

            signatureInfo.setSignedBy(IETFUtils.valueToString(cert.getSubject().getRDNs(BCStyle.CN)[0].getFirst().getValue()));
            signatureInfo.setSignedOn(signedOn);
            signatureInfo.setIssuer(IETFUtils.valueToString(cert.getIssuer().getRDNs(BCStyle.CN)[0].getFirst().getValue()));
            signatureInfo.setValidFrom(validFrom);
            signatureInfo.setValidTo(validTo);
            signatureInfo.setVersion(String.valueOf(cert.getVersion()));
            signatureInfo.setSignatureAlg(algNameFinder.getAlgorithmName(signer.getDigestAlgorithmID()) + " WTIH " + algNameFinder.getAlgorithmName(cert.getSubjectPublicKeyInfo().getAlgorithmId()));

            /*signatureInfo.put("Signed by", IETFUtils.valueToString(cert.getSubject().getRDNs(BCStyle.CN)[0].getFirst().getValue()));
            signatureInfo.put("Signed on", signedOnDate);
            signatureInfo.put("Issuer", IETFUtils.valueToString(cert.getIssuer().getRDNs(BCStyle.CN)[0].getFirst().getValue()));
            signatureInfo.put("Valid from", validFromDate);
            signatureInfo.put("Valid to", validToDate);
            signatureInfo.put("Version", "V" + String.valueOf(cert.getVersion()));
            signatureInfo.put("Signature algorithm", algNameFinder.getAlgorithmName(signer.getDigestAlgorithmID()) + " WTIH " + algNameFinder.getAlgorithmName(cert.getSubjectPublicKeyInfo().getAlgorithmId()));*/

            break;
        }
    }

    return signatureInfo;

}

Answer 1

在我的情况下，我设置签名和signedData的代码中有错误。我不小心交换了这些值。

因此，代替：

signedData = pdfUtils.getSignature(signedData);
byte[] sig = pdfUtils.getSignedContent(signedData);

它应该是：

byte[] sig = pdfUtils.getSignature(signedData);
signedData = pdfUtils.getSignedContent(signedData);

现在，它正在工作。我用来测试的文件已使用签名adbe.pkcs7.detached。但是，如果使用其他签名方法，将无法正常工作。

因此，感谢@Tilman Hausherr向我指出ShowSignature.java示例。这就是签名验证的方式。

并且，也感谢@mkl的详细说明。

我现在知道，当创建签名时，将添加签名字段，并根据该新值计算哈希值。这就是验证有效的原因。您不需要没有签名字段的原始PDF。