java - 手动验证 XML 签名

Question

我可以成功地进行手动引用验证(规范化每个引用的元素 --> SHA1 --> Base64 --> 检查它是否与 DigestValue 内容相同)但我无法验证 SignatureValue。这是要规范化和散列的 SignedInfo:

<ds:SignedInfo xmlns:ds="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#">
 <ds:CanonicalizationMethod Algorithm="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#"></ds:CanonicalizationMethod>
 <ds:SignatureMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#rsa-sha1"></ds:SignatureMethod>
 <ds:Reference URI="#element-1-1291739860070-11803898">
  <ds:Transforms>
   <ds:Transform Algorithm="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#"></ds:Transform>
  </ds:Transforms>
  <ds:DigestMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#sha1"></ds:DigestMethod>
  <ds:DigestValue>d2cIarD4atw3HFADamfO9YTKkKs=</ds:DigestValue>
 </ds:Reference>
 <ds:Reference URI="#timestamp">
  <ds:Transforms>
   <ds:Transform Algorithm="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#"></ds:Transform>
  </ds:Transforms>
  <ds:DigestMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#sha1"></ds:DigestMethod>
  <ds:DigestValue>YR/fZlwJdw+KbyP24UYiyDv8/Dc=</ds:DigestValue>
 </ds:Reference>
</ds:SignedInfo>

在删除标签之间的所有空格(并因此将整个元素放在一行中)之后，我获得了这个 sha1 摘要(在 Base64 中):

6l26iBH7il/yrCQW6eEfv/VqAVo=

现在我希望在解密 SignatureValue 内容后找到相同的摘要，但我得到了一个不同的和更长的值:

MCEwCQYFKw4DAhoFAAQU3M24VwKG02yUu6jlEH+u6R4N8Ig=

下面是一些用于解密的 java 代码:

      DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();    
  DocumentBuilder builder = dbf.newDocumentBuilder();  
  Document doc = builder.parse(new File(inputFilePath));
  NodeList nl = doc.getElementsByTagName("ds:SignatureValue");
  if (nl.getLength() == 0) {
     throw new Exception("Cannot find SignatureValue element");
   }
  String signature = "OZg96GMrGh0cEwbpHwv3KDhFtFcnzPxbwp9Xv0pgw8Mr9+NIjRlg/G1OyIZ3SdcOYqqzF4/TVLDi5VclwnjBAFl3SEdkyUbbjXVAGkSsxPQcC4un9UYcecESETlAgV8UrHV3zTrjAWQvDg/YBKveoH90FIhfAthslqeFu3h9U20=";
  X509Certificate cert = X509Certificate.getInstance(new FileInputStream(<a file path>));
  PublicKey pubkey = cert.getPublicKey();
  Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA","SunJCE");
  cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, pubkey);
  byte[] decodedSignature = Base64Coder.decode(signature);
  cipher.update(decodedSignature);
  byte[] sha1 = cipher.doFinal();


  System.out.println(Base64Coder.encode(sha1));

让我很困惑的是两个摘要的大小不同，当然我也需要从两个计算中得到完全相同的值。有什么建议么？谢谢。

Answer 1

MCEwCQYFKw4DAhoFAAQU3M24VwKG02yUu6jlEH+u6R4N8Ig=是 DER 编码的 ASN.1 结构的 Base64 编码:SEQUENCE首先包含一个 AlgorithmIdentifier (声明这是 SHA-1，没有参数，因为 SHA-1 不接受任何参数)，然后是 OCTET STRING其中包含实际的 20 字节值。在十六进制中，值为:dccdb8570286d36c94bba8e5107faee91e0df088 .

此 ASN.1 结构是标准 RSA signature 的一部分机制。您正在使用 RSA 解密 来访问该非标准结构。您实际上很幸运能得到任何东西，因为RSA 加密 和RSA 签名 是两种截然不同的算法。碰巧它们都使用相同类型的 key 对，并且“旧式”(又名“PKCS#1 v1.5”)签名和加密方案使用相似的填充技术(相似但不相同；它是当在解密模式下使用时，RSA 的 Java 实现没有阻塞签名填充已经有点令人惊讶了。

无论如何，6l26iBH7il/yrCQW6eEfv/VqAVo=是 20 字节值的 Base64 编码，十六进制形式为:ea5dba8811fb8a5ff2ac2416e9e11fbff56a015a .这是在删除标签之间的所有空格后，对上面显示的 XML 结构进行散列处理得到的结果。删除所有空格不是适当的规范化。实际上，据我所知，空白仅在属性之间、标签内受到影响，但外部空白必须保持不变(行结束规范化 [the LF/CR+LF thing] 除外)。

用于签名生成的值(dccdb85...)可以通过使用您显示的 XML 对象并删除前导空格来获得。要清楚:您将 XML 复制并粘贴到一个文件中，然后删除每行的前导空格(0 到 3 个空格)。您确保所有行尾都使用单个 LF(0x0A 字节)并删除最后一个 LF(紧接在 </ds:SignedInfo> 之后的那个)。生成的文件长度必须为 930 字节，其 SHA-1 哈希值是预期的 dccdb85...值(value)。