使用SoftHSM 2.2从Pkcs11Interop为CKM_ECDSA_SHA256签署PDF。0（带SHA256的ECDSA）C#。网

Question

我正在尝试使用Pkcs11Interop签署Pdf文档。net库。我需要使用ECDSA加密算法和SHA256哈希算法。我使用的是SoftHSM 2.2。0用于存储私钥。

我找到了一个CKM枚举，CKM_ECDSA_SHA256，我在创建一个类对象机制以调用会话的Sign方法时传递了它。

我得到的响应从"Signdata"方法，但是，打开后生成的Pdf文件签名给一个错误"签名无效"。下面是Signdata方法调用的代码片段。我在代码中没有任何错误或异常，但是，我提到的pdf显示签名无效。

private Pkcs11 _pkcs11;
private Slot _slot;
private Session _session;

try
{
   _pkcs11 = new Pkcs11(hsmCryptoApi, true);
}
catch (Pkcs11Exception ex)
{
   if (ex.RV == CKR.CKR_CANT_LOCK)
      _pkcs11 = new Pkcs11(hsmCryptoApi, false);
   else
       throw ex;
}

_slot = FindSlot(_pkcs11, _certificateInformation.TokenLabel);
_session = _slot.OpenSession(true);

using (Mechanism mechanism = new Mechanism(CKM.CKM_ECDSA_SHA256))
{
  _session.Login(CKU.CKU_USER, passowrd);
  byte[] signedHash = _session.Sign(mechanism, GetPrivateKeyHandle(), message);
  _session.Logout();
  return signedHash;
}

private ObjectHandle GetPrivateKeyHandle()
{
  string keyLabel = _certificateInformation.KeyLabel;
  List<ObjectAttribute> searchTemplate = new List<ObjectAttribute>();
  searchTemplate.Add(new ObjectAttribute(CKA.CKA_CLASS, CKO.CKO_PRIVATE_KEY));
  searchTemplate.Add(new ObjectAttribute(CKA.CKA_LABEL, keyLabel));
  List<ObjectHandle> foundObjects = _session.FindAllObjects(searchTemplate);
  return foundObjects[0]; 
}

• 请告诉我是否使用SoftHSM 2.2。0是否支持带有SHA256的ECDSA_P256

Answer 1

只是想分享对我有用的解决方案。在上述代码片段中，我添加了以下内容：

   using (Mechanism mechanism = new Mechanism(CKM.CKM_ECDSA))
        {
          _session.Login(CKU.CKU_USER, passowrd);
          byte[] signedHash = _session.Sign(mechanism, GetPrivateKeyHandle(), GetMessageDigest(message));
          _session.Logout();
          return ConstructEcdsaSigValue(signedHash);
        }

    private byte[] GetMessageDigest(byte[] message)
    {
       using (Mechanism mechanism = new Mechanism(CKM_SHA256))
       {
         return _session.Digest(mechanism, message);
        }
    }

    public static byte[] ConstructEcdsaSigValue(byte[] rs)
    {
        if (rs == null)
            throw new ArgumentNullException(nameof(rs));

        if (rs.Length < 2 || rs.Length % 2 != 0)
            throw new ArgumentException("Invalid length", nameof(rs));

        int halfLen = rs.Length / 2;

        byte[] half1 = new byte[halfLen];
        Array.Copy(rs, 0, half1, 0, halfLen);
        var r = new Org.BouncyCastle.Math.BigInteger(1, half1);

        byte[] half2 = new byte[halfLen];
        Array.Copy(rs, halfLen, half2, 0, halfLen);
        var s = new Org.BouncyCastle.Math.BigInteger(1, half2);

        var derSequence = new Org.BouncyCastle.Asn1.DerSequence(
            new Org.BouncyCastle.Asn1.DerInteger(r),
            new Org.BouncyCastle.Asn1.DerInteger(s));

        return derSequence.GetDerEncoded();
    }

Answer 2

我认为您需要构造ECDSA Sig Value结构，并用signedHash变量中的数据填充它。

PKCS#11 v2.20第12.3.1章：

对于这些机制，ECDSA签名是偶数长度的八位字节串，其长度最多为nLen八位字节的两倍，其中nLen是基点阶n的八位字节长度。签名八位字节对应于ECDSA值r和s的级联，两者都表示为一个八位字节字符串，长度最多为nLen，最高有效字节在先。如果r和s有不同的八位字节长度，两者中较短的必须用前导零八位字节填充，以使两者具有相同的八位字节长度。松散地说，签名的前半部分是r，后半部分是s。对于令牌创建的签名，生成的签名总是长度为2nLen。对于传递给令牌进行验证的签名，签名可以具有较短的长度，但必须按照之前指定的方式组成。

RFC5753第7.2章：

将ECDSA与SignedData一起使用时，ECDSA签名使用以下类型进行编码：

ECDSA-Sig-Value ::= SEQUENCE {
    r INTEGER,
    s INTEGER }

ECDSA-Sig-Value在[PKI-ALG]中指定。在CMS中，ECDSA-Sig-Value是DER编码的，并放置在SignedData的签名字段中。

以下方法使用BouncyCastle库构造DER编码的ECDSA Sig值结构：

html" target="_blank">public static byte[] ConstructEcdsaSigValue(byte[] rs)
{
    if (rs == null)
        throw new ArgumentNullException(nameof(rs));

    if (rs.Length < 2 || rs.Length % 2 != 0)
        throw new ArgumentException("Invalid length", nameof(rs));

    int halfLen = rs.Length / 2;

    byte[] half1 = new byte[halfLen];
    Array.Copy(rs, 0, half1, 0, halfLen);
    var r = new Org.BouncyCastle.Math.BigInteger(1, half1);

    byte[] half2 = new byte[halfLen];
    Array.Copy(rs, halfLen, half2, 0, halfLen);
    var s = new Org.BouncyCastle.Math.BigInteger(1, half2);

    var derSequence = new Org.BouncyCastle.Asn1.DerSequence(
        new Org.BouncyCastle.Asn1.DerInteger(r),
        new Org.BouncyCastle.Asn1.DerInteger(s));

    return derSequence.GetDerEncoded();
}