OpenSSL和MS CryptoAPI:不同的数字签名

Question

我使用makecert实用程序生成了带私钥的X509证书

makecert -n "CN=RootCATest" -r -sv RootCATest.pvk RootCATest.cer 
makecert -sk MyKeyName -iv RootCATest.pvk -n "CN=tempCert" -ic RootCATest.cer -sr currentuser -ss my -sky signature —pe 

然后我用OpenSSL将RootCATest.pvk转换为RootCATest.pem.我提取了公钥:pubRootCATest.pem

我有一个名为'msg'的小文件.我使用SHA1签署此文件.

openssl dgst -sha1 -sign c:\RootCATest.pem -out c:\openssl c:\msg

然后我想使用MS CryptoAPI获得相同的数字签名.

这是我的代码(注意:这是理解概念的代码所以我没有释放分配的内存)

void SwapBytes(BYTE *pv, int n)
{
    BYTE *p = pv;
    int lo, hi;
    for(lo=0, hi=n-1; hi>lo; lo++, hi--)
    {
        BYTE tmp=p[lo];
        p[lo] = p[hi];
        p[hi] = tmp;
    }
}

void sign()
{
    FILE *file;
    BYTE *msg;
    int msg_size;

    HCRYPTPROV hProv;
    HCERTSTORE hStore;
    PCCERT_CONTEXT pCert;
    DWORD dwKeySpec;
    BOOL fCallerFreeProv;
    BYTE  *pSignature;
    DWORD sigLen;

    // Read message bytes from file
    file = fopen("c:\\msg", "r");
    fseek(file, 0, SEEK_END);
    msg_size = ftell(file);
    fseek(file, 0, SEEK_SET);
    msg = new BYTE[msg_size];
    fread(msg, sizeof(BYTE), msg_size, file);
    fclose(file);

    hStore = CertOpenSystemStore(NULL, "My");
    pCert = CryptUIDlgSelectCertificateFromStore(hStore, NULL, NULL, NULL, 0, 0, NULL);
    CryptAcquireCertificatePrivateKey(pCert, CRYPT_ACQUIRE_COMPARE_KEY_FLAG, NULL, &hProv, &dwKeySpec, &fCallerFreeProv);
    PrintCryptoProviderName(hProv); // prints Microsoft Strong Cryptographic Provider

    ALG_ID hashAlgId = CALG_SHA1;
    HCRYPTHASH hHash;
    CryptCreateHash(hProv, CALG_SHA1, 0, 0, &hHash);
    CryptHashData(hHash, msg, msg_size, 0);

    CryptSignHash(hHash, dwKeySpec, NULL, 0, NULL, &sigLen);
    pSignature = new BYTE[sigLen];
    CryptSignHash(hHash, dwKeySpec, NULL, CRYPT_NOHASHOID, pSignature, &sigLen);

    SwapBytes(pSignature, sigLen); // Here i reverse byte order as I read that MS CryptoAPI uses reversed byte order

    // Write signature bytes to file
    file = fopen("c:\\CryptSignHash", "w");
    fwrite(pSignature, sizeof(BYTE), sigLen, file);
    fclose(file);
}

作为输出,我得到的签名与OpenSSL签名完全不同.我怎样才能获得相同的签名？

我认为有一些时刻需要注意:

• 我的msg_size与文件大小相同.所以它是要签名的字节数.在某些网站上,我看到了向字节数组添加空字节的建议.在这种情况下我真的需要吗？
• 标志CRYPT_NOHASHOID.没有它,当OpenSSL签名为128字节时,我得到大小为130字节的签名.所以我认为CRYPT_NOHASHOID应该在那里.
• SwapBytes(...)我尝试了它,没有它.在这两种情况下,我都有与OpenSSL签名完全不同的签名.

Answer 1

我怎样才能获得相同的签名？

大多数数字签名算法（包括 RSA，我想您已经在这里使用过）都是不确定的。尝试使用同一个程序对同一个文件进行两次签名，您将得到不同的输出。

这意味着，使用相同的输入运行相同的算法两次将给出不同的签名。这不是问题，只要验证算法仍然设法接受签名算法生成的所有签名（使用合适的密钥）。

这种非确定性对于签名方案的安全性实际上通常是必要的。

要查看两种签名算法是否确实兼容，请尝试使用 MS Crypto API 验证 OpenSSL 签名，并使用 OpenSSL 验证 MS Crypto 签名。（然后将文件修改一个字节并检查它们是否不再验证。）