iText 7 pdf签名在手动创建时无效

Question

我想使用iText 7对pdf文档进行数字签名。签名由仅返回PKCS1签名的外部服务创建。然后我必须创建和应用PKCS7。

iText中有一个很好的关于此场景的文档：https://kb.itextpdf.com/home/it7kb/examples/how-to-use-a-digital-signing-service-dss-such-as-globalsign-with-itext-7

我创建了一个通过本地证书签署pdf文档的示例应用程序。此示例应用程序可以从中克隆https://github.com/suntsu42/PdfSignSamplePkcs1.在这个示例应用程序中，有两种创建PKCS7的不同方法。一次手动，一次通过IExternalSignature（PrivateKeySignature）实现。

对于这两种情况，必须签名的pdf摘要以相同的方式创建。唯一的区别是PKCS7的创建方式。

github上的项目(https://github.com/suntsu42/PdfSignSamplePkcs1)是完整的和独立的。在resources文件夹中有一个私钥文件（pfx），用于创建签名和根证书。为了运行该示例，只需更改resourcePath变量的值以适应本地系统就足够了。

可以通过更改createSignatureViaPlainPkcs1的值来切换签名创建

using iText.Kernel.Pdf;
using iText.Signatures;
using System;
using System.IO;

namespace PdfSignSamplePkcs1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // TODO >> Change this path based on your local system
            var resourcePath = @"c:\project\github\PdfSignSamplePkcs1\Resources\";
            var pdfToSignPath = Path.Combine(resourcePath, "test.pdf");
            var signedPdfPath = Path.Combine(resourcePath, "signedPdf.pdf");
            var privateKey = Path.Combine(resourcePath, "SignTest.pfx"); // not critical, self signed certificate
            var privateKeyPassword = "test";

            // ############
            // Change value in order to create the PKCS7
            // either manually or via Itext
            // ############
            bool createSignatureViaPlainPkcs1 = false;

            //delete signed file if it exists
            if (System.IO.File.Exists(signedPdfPath))
                System.IO.File.Delete(signedPdfPath);
            var pdfToSign = System.IO.File.ReadAllBytes(pdfToSignPath);
            byte[] pdfDigest = null;


            //#1 Prepare pdf for signing
            var SignatureAttributeName = $"SignatureAttributeName_{DateTime.Now:yyyyMMddTHHmmss}";
            byte[] preparedToSignPdf = null;
            using (MemoryStream input = new MemoryStream(pdfToSign))
            {
                using (var reader = new PdfReader(input))
                {
                    StampingProperties sp = new StampingProperties();
                    sp.UseAppendMode();
                    using (MemoryStream baos = new MemoryStream())
                    {
                        var signer = new PdfSigner(reader, baos, sp);
                        signer.SetCertificationLevel(PdfSigner.NOT_CERTIFIED);

                        signer.SetFieldName(SignatureAttributeName);

                        DigestCalcBlankSigner external = new DigestCalcBlankSigner(PdfName.Adobe_PPKLite, PdfName.Adbe_pkcs7_detached);
                        signer.SignExternalContainer(external, 32000);

                        //get digest to be signed
                        pdfDigest = external.PdfDigest;
                        preparedToSignPdf = baos.ToArray();
                    }
                }
            }

            //#2 Create PKCS7
            SignService ss = new SignService(pdfDigest, privateKey, privateKeyPassword);
            byte[] signatureAsPkcs7 = null;
            if (createSignatureViaPlainPkcs1)
                signatureAsPkcs7 = ss.CreatePKCS7ViaPkcs1(); // >> Creates invalid pdf signature
            else
                signatureAsPkcs7 = ss.CreatePKCS7(); // Creates valid pdf signature

            //#3 apply cms(PKCS7) to prepared pdf
            ReadySignatureSigner extSigContainer = new ReadySignatureSigner(signatureAsPkcs7);
            using (MemoryStream preparedPdfStream = new MemoryStream(preparedToSignPdf))
            {
                using (var pdfReader = new PdfReader(preparedPdfStream))
                {
                    using (PdfDocument docToSign = new PdfDocument(pdfReader))
                    {
                        using (MemoryStream outStream = new MemoryStream())
                        {
                            PdfSigner.SignDeferred(docToSign, SignatureAttributeName, outStream, extSigContainer);
                            System.IO.File.WriteAllBytes(signedPdfPath, outStream.ToArray());
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }


}

在本示例中，首先使用本地证书创建PKCS1签名。然后，通过SetExternalDigest将创建的PKCS1签名应用于PdfPKCS7容器

以这种方式创建的pdf是无效的。

        public byte[] CreatePKCS7ViaPkcs1()
        {
            //Load the certificate used for signing
            signCertificatePrivateKey = LoadCertificateFromFile();

            // create sha256 message digest
            // This is from https://kb.itextpdf.com/home/it7kb/examples/how-to-use-a-digital-signing-service-dss-such-as-globalsign-with-itext-7
            // Not sure if this is required, but the created signature is invalid either way
            using (SHA256 sha256 = SHA256.Create())
            {
                Digest = sha256.ComputeHash(Digest);
            }

            //Create pkcs1 signature
            byte[] signature = null;
            using (var key = signCertificatePrivateKey.GetRSAPrivateKey())
            {
                signature = key.SignData(Digest, HashAlgorithmName.SHA256, RSASignaturePadding.Pkcs1);
            }

            Org.BouncyCastle.X509.X509Certificate cert = DotNetUtilities.FromX509Certificate(signCertificatePrivateKey);
            PdfPKCS7 sgn = new PdfPKCS7(null, new[] { cert }, "SHA256", false);
            sgn.SetExternalDigest(signature, null, "RSA");

            //Return the complete PKCS7 CMS 
            return sgn.GetEncodedPKCS7(Digest, PdfSigner.CryptoStandard.CMS, null, null, null);
        }

在此示例中，PKCS7是使用iText私有密钥签名创建的。签名是用与其他示例相同的摘要和私钥创建的。

此处创建的pdf是有效的。但是由于这种方法不允许使用外部服务来创建签名，所以我不能使用它。

        public byte[] CreatePKCS7ViaPkcs1()
        {
            //Load the certificate used for signing
            signCertificatePrivateKey = LoadCertificateFromFile();

            // create sha256 message digest
            // This is from https://kb.itextpdf.com/home/it7kb/examples/how-to-use-a-digital-signing-service-dss-such-as-globalsign-with-itext-7
            // Not sure if this is required, but the created signature is invalid either way
            using (SHA256 sha256 = SHA256.Create())
            {
                Digest = sha256.ComputeHash(Digest);
            }

            //Create pkcs1 signature using RSA
            byte[] signature = null;
            using (var key = signCertificatePrivateKey.GetRSAPrivateKey())
            {
                signature = key.SignData(Digest, HashAlgorithmName.SHA256, RSASignaturePadding.Pkcs1);
            }

            Org.BouncyCastle.X509.X509Certificate cert = DotNetUtilities.FromX509Certificate(signCertificatePrivateKey);
            PdfPKCS7 sgn = new PdfPKCS7(null, new[] { cert }, "SHA256", false);
            sgn.SetExternalDigest(signature, null, "RSA");

            //Return the complete PKCS7 CMS 
            return sgn.GetEncodedPKCS7(Digest, PdfSigner.CryptoStandard.CMS, null, null, null);
        }

我认为问题的原因是我没有使用GetAuthenticatedAttributeBytes来获得要签名的哈希。但我不能用这种方法。时间戳、ocsp和CLR作为服务调用的一部分返回。由于GetAuthenticatedAttributeBytes的参数必须与应用签名时相同，我想我无法使用此功能。

通过RSA创建的签名在生成的pdf中无效的原因是什么？编辑：更具体地说：当签名服务返回PKCS1、时间戳、Ocsp和CRL时，我如何创建有效的pkcs7容器。这种情况下到底要签什么？

Answer 1

有一个错误相当明显：

在CreatePKCS7中，您对包含文档摘要（Digest）的签名容器的待签名属性进行签名：

var sh = sgn.GetAuthenticatedAttributeBytes(Digest, PdfSigner.CryptoStandard.CMS, null, null);
byte[] extSignature = signature.Sign(sh);

在CreatePKCS7ViaPkcs1中，您对文档摘要（digest）本身进行签名：

//Create pkcs1 signature using RSA
byte[] signature = null;
using (var key = signCertificatePrivateKey.GetRSAPrivateKey())
{
    signature = key.SignData(Digest, HashAlgorithmName.SHA256, RSASignaturePadding.Pkcs1);
}

在这两种情况下，您都可以通过将返回的签名注入PdfPKCS7：

sgn.SetExternalDigest(extSignature, null, signature.GetEncryptionAlgorithm());

和

sgn.SetExternalDigest(signature, null, "RSA");

分别。

第一个变量有效，这是一个指示器，告诉您，SetExternalDigest希望将待签名属性的签名（外部签名摘要）作为第一个参数，而不是直接将文档摘要的签名（外部签名摘要）作为第一个参数。

因此，在CreatePKCS7ViaPkcs1中，您只需签署错误的字节！

您可以通过（就像在CreatePKCS7中一样）在接收待签名属性之前创建PdfPKCS7实例（使用GetAuthenticatedAttributeBytes），来修复CreatePKCS7ViaPkcs1。您可能需要也可能不需要在签署之前对本协议的结果进行散列-我不太熟悉。NET加密API。