在Web应用程序中对数据进行数字签名

Question

我有一个Web应用程序,其中一些数据(不是文件)需要使用PKI私钥进行数字签名.PKI证书和私钥将位于USB Cryptotoken中,当插入USB插槽时,它会将证书注册到浏览器.这减轻了使用证书进行身份验证的痛苦,因为我通过在我的应用程序中进行ssl-renegotiation.

但是,使用证书进行数字签名似乎有点棘手.我可以想到几种方法来做到这一点

CAPICOM - http://en.wikipedia.org/wiki/CAPICOM 这适用于支持CAPICOM的浏览器(例如IE).但是,似乎微软已经停止了这一点.
Mozilla Crypto对象 - https://developer.mozilla.org/en-US/docs/JavaScript_crypto
WebCrypto API - 大多数浏览器尚不支持此功能.
自定义Java Applet或一些可自由开源的JavaApplet控件.
还有其他选择吗？

我试图找出在Web应用程序中执行此操作的常见,方便和安全的方法.

注意:

Answer 1

[披露：我为 CoSign 工作。]

您遇到的问题是旧式 PKI 系统中常见的问题，该系统将签名者的私钥存储在边界处（例如，在智能卡、令牌等中）。该系统是在 PC（及其上运行的应用程序）成为焦点时设计的。但本世纪情况并非如此。现在浏览器或移动设备都是焦点。

Web 应用程序的性质（它们要么在主机上运行，要么是浏览器上的沙箱 JavaScript）与“保护”私钥的本地硬件的概念之间存在着紧张关系。

突破浏览器的沙箱

一种设计方向是尝试突破浏览器的沙箱来访问本地硬件私钥存储。您列出了许多选项。另外一个是Chrome USB 访问库。但所有这些解决方案都是：

关于您的问题 5“还有其他选择吗？”

是：集中签名

更好的选择（恕我直言）是集中签名。这样，密钥就保存在集中式 FIPS 安全服务器中。同时，签名者只需使用网络应用程序来授权签名。签名者不需要持有私钥，因为它存储在安全服务器中。

要对签名者进行身份验证，您可以使用应用程序所需的任何安全级别：用户名/密码；一次性密码；通过短信进行两因素身份验证；ETC。

CoSign Signature API和CoSign Signature Web Agent就是为此而设计的。其他供应商也提供集中式 PKI 签名。

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从你的答案的第二部分开始 - 如果证书存储在服务器中并通过使用 uname/pwd 或 2FA 对用户进行身份验证来检索，那么为什么要进行数字签名呢？即，与仅使用 uname/pwd 或 2FA 验证交易相比，它有什么优势？

答：在中心化设计中，私钥不会离开中央服务器。相反，将要签名的文档或数据发送到服务器并进行签名，然后将签名的文档或数据（例如 XML）返回到 Web 应用程序。

回复：为什么要这样做？因为可以验证经过数字签名的文档或数据集（例如 XML），以保证文档自签名后没有被更改，并提供信任链来保证签名者的身份。相比之下，密码即使经过 2FA 等强化，也只能为应用程序提供签名者身份保证，而不是第三方。

PKI 数字签名使第三方能够通过验证过程确保签名者的身份。并且可以根据需要通过选择不同的 CA 来设置保证的强度。