数字签字

   
马上快要度岁回乡里了,村里未有wifi,未有4G,未有流量,特别关键的是过几天Computer就得卖掉换车票了,得赶紧写几篇博客。

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数据安全的连锁本事在今日越来越变得首要,因为大家对于本人的音信都有一种爱惜的私欲,不想被人拿走到温馨的私密新闻,加密大概已是这几个时代的首要词了。在这几个HTTPS盛行的时日,作为二个开荒职员怎么恐怕不去询问和读书吧。那篇博文就来给大家简介贰个HTTPS在.NET种的应用和完结形式。

   
数字证书和数字具名的落到实处首假若遵照非对称加密和数字摘要,数字具名是数字证书尤为重要的一有的。这篇博客重要解说数字签名、数字证书,以及数字签字在.NET种的兑现格局。

一.数字具名概述:

   1.数字署名的基本原理:

     
这里首先来询问一些怎么着叫做数字签名,数字签字是外加在数量单元上的一部分数码,或是对数码单元所做的密码转变。数字签字是对非对称加密和音信摘要的应用。数签字的规律:使用非对称密钥将签订协议函数增多到非对称算法,创造多少个“具名”,另一方接受加密的消息,使用确认函数来评释签字。有如下图:

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 表明:客商A选取二个非对称签字算法制造一对新密钥,自身保留私钥,公钥发给B。顾客B使用客户A的公钥来证实签字。

     将散列码做为创造数字签字,有如下图:

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    将散列码作为确认一个数字具名,有如下图:

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    2.数字签字的特色:

     
第三方不可能改朝换代顾客A的数字具名;第三方不能够重复选拔顾客A的数字具名;第三方不能够更动具名后的文件;客户A不恐怕否认本人的具名文件。数字具名能够提供一种和物理签字类似的合理性编写制定。数字具名的安全性和加密的其余地点是一样的,他们都是基于只怕的管事密钥管理的。数字签字只利用了非对称密钥加密算法,能担保发送音讯的完整性、居民身份注脚和不得以矢口否认行,数字加密应用了对称密钥加密算法和非对称密钥加密算法相结合的点子,能够确定保障发送音讯的保密性。

二.数字证书概述:

   对于HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket
Layer)很多开辟职员都不会面生,就算是普通顾客也是比较的听得多了就能说的清楚。数字证书(公钥证书):用于电子新闻活动香江中华电力有限公司子文本行为主体的注解和申明,并可达成电子文件保密性和完整性的电子数码。数字证书是五个经证书认证大旨批发的注明。

 
 数字证书:个人数字证书,单位数字证书、单位职工数字证书、服务器证书、VPN证书、WAP证书、代码具名证书和表单签字证书等。

 
 数字证书是二个经证书授权重心数字具名的含有公开密钥具备者新闻以及公开密钥的文书,最简便的注解富含一个公开密钥、名称一剂证书授权主题的数字签字。

 
 数字证书的风味:消息的保密性;交易者身份的明显;不可以还是不可以认性、不可修改性。

 
 数字证书的两种保存格局:带有私钥的证件;二进制编码的证书;Base64编码证书。

三.DotNet数字签字大旨目的分析:

   
 在.NET中蕴涵两种援助数字具名的非对称算法:LANDSA算法(为三种多少加密和数字签名定义了函数);DSA算法(协助数字签字,不帮忙数据加密)。在.NET中央银行使ENCORESA算法进行数字具名使用LacrosseSACrypto瑟维斯Provider类,使用DSA实行数字签字的多少个大旨类如下图:

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 DSA类:数字签名算法DSA的基类;DSACryptoServiceProvider类:定义访问DSA算法的加密服务提供程序完成的卷入对象;DSASignature德福尔matter类:验证DSA签字;DSASignatureFormatter类:创立DSA具名;

   接下来大家切实领会一下这一个类:

     1.RSACryptoServiceProvider类:

       
(1).SignData()方法:使用钦赐的哈希算法计算钦定输入流的哈希值,并对计算机技艺商量所得的哈希值具名。

public byte[] SignData(Stream inputStream, object halg)
    {
      int calgHash = Utils.ObjToAlgId(halg, OidGroup.HashAlgorithm);
      return this.SignHash(Utils.ObjToHashAlgorithm(halg).ComputeHash(inputStream), calgHash);
    }

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 该措施存在多少个重载方法,多个重载方法的首先个参数分歧,分别是Stream、byte[]多少个门类。由代码能够看见,该措施接受五个参数,inputStream是要总括其哈希值的输入数据,halg用于创设哈希值的哈希算法。SignHash()通过用私钥对其张开加密来计量钦命哈希值的具名。

       
(2).VerifyData():通过运用提供的公钥分明具名中的哈希值并将其与所提供数据的哈希值实行比较印证数字具名是不是行得通。

 public bool VerifyData(byte[] buffer, object halg, byte[] signature)
    {
      int calgHash = Utils.ObjToAlgId(halg, OidGroup.HashAlgorithm);
      return this.VerifyHash(Utils.ObjToHashAlgorithm(halg).ComputeHash(buffer), calgHash, signature);
    }

   
该办法未有重载版本,有源码能够看看该形式接收八个参数,分别是:buffer已签订协议的数目,halg用于创制数量的哈希值的哈希算法名称,signature要注脚的签名数据。该办法再次来到二个布尔类型,若是签字有效,则为
true;不然为
false。VerifyHash()通过运用提供的公钥鲜明签字中的哈希值并将其与提供的哈希值举行相比来表达数字签字是还是不是管用。

   2.DSA类解析:

     (1).CreateSignature():创制钦赐数量的 Cryptography.DSA 签字。

 public abstract byte[] CreateSignature(byte[] rgbHash);

   
 该格局为二个华而不实方法,在派生类中重写,接受三个字节数组表示要具名的数目,重回钦命数量的数字签字。在运用CreateSignature方法时,必须团结创建SHA-1散列码,重返二个用字节数组表示的DSA签字。

     (2).VerifySignature():验证钦点数量的 Cryptography.DSA 具名。

public abstract bool VerifySignature(byte[] rgbHash, byte[] rgbSignature);

     该形式接受字符数组表示的SHA-1散列码和签订契约来证实。

    3.DSACryptoServiceProvider类解析:

     (1).ImportParameters():导入内定的
DSAParameters。该方式接受二个参数,Cryptography.DSA的参数。

   
 (2).VerifyData():通过将内定的签订左券数据与为钦命数量测算的具名举行相比来验证钦定的签定数据。

 public bool VerifyData(byte[] rgbData, byte[] rgbSignature)
    {
      return this.VerifyHash(this._sha1.ComputeHash(rgbData), (string) null, rgbSignature);
    }

     
该格局接受七个参数,rgbData已签字的数据;rgbSignature要验证的签订公约数据,假诺签字验证为使得,则为
true;不然,为
false。VerifyHash()通过将点名的签定数据与为钦定哈希值计算的签名进行相比来证实内定的签字数据,大家看一下VerifyHash()的落实代码:

 public bool VerifyHash(byte[] rgbHash, string str, byte[] rgbSignature)
    {
      if (rgbHash == null)
        throw new ArgumentNullException("rgbHash");
      if (rgbSignature == null)
        throw new ArgumentNullException("rgbSignature");
      int calgHash = X509Utils.NameOrOidToAlgId(str, OidGroup.HashAlgorithm);
      if (rgbHash.Length != this._sha1.HashSize / 8)
      {
        string key = "Cryptography_InvalidHashSize";
        object[] objArray = new object[2];
        int index1 = 0;
        string str1 = "SHA1";
        objArray[index1] = (object) str1;
        int index2 = 1;
        // ISSUE: variable of a boxed type
        __Boxed<int> local = (ValueType) (this._sha1.HashSize / 8);
        objArray[index2] = (object) local;
        throw new CryptographicException(Environment.GetResourceString(key, objArray));
      }
      this.GetKeyPair();
      return Utils.VerifySign(this._safeKeyHandle, 8704, calgHash, rgbHash, rgbSignature);
    }

   
 该方法接收四个参数,rgbHash要签定的数据的哈希值,str用于创设数量的哈希值的哈希算法名称,rgbSignature要证实的签字数据。

    4.X509Certificate类解析:

       
该类在System.Security.Cryptography.X509Certificates空间下,提供赞助您采取X.509 v.3 证书的法子。

      (1).LoadCertificateFromBlob():加载证书:

private void LoadCertificateFromBlob(byte[] rawData, object password, X509KeyStorageFlags keyStorageFlags)
    {
      if (rawData == null || rawData.Length == 0)
        throw new ArgumentException(Environment.GetResourceString("Arg_EmptyOrNullArray"), "rawData");
      if (X509Utils.MapContentType(X509Utils._QueryCertBlobType(rawData)) == X509ContentType.Pfx && (keyStorageFlags & X509KeyStorageFlags.PersistKeySet) == X509KeyStorageFlags.PersistKeySet)
        new KeyContainerPermission(KeyContainerPermissionFlags.Create).Demand();
      uint dwFlags = X509Utils.MapKeyStorageFlags(keyStorageFlags);
      IntPtr num = IntPtr.Zero;
      RuntimeHelpers.PrepareConstrainedRegions();
      try
      {
        num = X509Utils.PasswordToHGlobalUni(password);
        X509Utils._LoadCertFromBlob(rawData, num, dwFlags, (keyStorageFlags & X509KeyStorageFlags.PersistKeySet) != X509KeyStorageFlags.DefaultKeySet, ref this.m_safeCertContext);
      }
      finally
      {
        if (num != IntPtr.Zero)
          Marshal.ZeroFreeGlobalAllocUnicode(num);
      }
    }

   该办法是X509Certificate类构造函数等多少个措施加载证书的切切实实贯彻格局。

      (2).Export():使用钦命的格式和密码将日前X509Certificate对象导出到字节数组。

 public virtual byte[] Export(X509ContentType contentType, SecureString password)
    {
      return this.ExportHelper(contentType, (object) password);
    }

        该方式接受八个参数,contentType描述如何设置输出数据格式的
X509ContentType 值之一。password访谈 X.509
证书数据所需的密码。再次回到表示近些日子 X509Certificate 对象的字节数组。

四.DotNet数字具名实例:

    上边提供三个X509Certificate的操作方法实例:

  public void EncryptXmlDocument(string arqXmlAssinar, string tagAssinatura, string tagAtributoId, X509Certificate2 x509Cert)
        {
            StreamReader sr = null;
            try
            {
                sr = System.IO.File.OpenText(arqXmlAssinar);
                var xmlString = sr.ReadToEnd();
                sr.Close();
                sr = null;
                XmlDocument doc = new XmlDocument { PreserveWhitespace = false };
                doc.LoadXml(xmlString);
                if (doc.GetElementsByTagName(tagAssinatura).Count == 0)
                {
                    throw new Exception(tagAssinatura.Trim());
                }
                if (doc.GetElementsByTagName(tagAtributoId).Count == 0)
                {
                    throw new Exception(tagAtributoId.Trim());
                }
                XmlNodeList lists = doc.GetElementsByTagName(tagAssinatura);
                foreach (XmlNode nodes in lists)
                {
                    foreach (XmlNode childNodes in nodes.ChildNodes)
                    {
                        if (!childNodes.Name.Equals(tagAtributoId))
                            continue;
                        if (childNodes.NextSibling != null && childNodes.NextSibling.Name.Equals("Signature"))
                            continue;
                        Reference reference = new Reference { Uri = "" };                                 
                        XmlElement childElemen = (XmlElement)childNodes;
                        if (childElemen.GetAttributeNode("Id") != null)
                        {
                            var attributeNode = childElemen.GetAttributeNode("Id");
                            if (attributeNode != null)
                                reference.Uri = "#" + attributeNode.Value;
                        }
                        else if (childElemen.GetAttributeNode("id") != null)
                        {
                            var attributeNode = childElemen.GetAttributeNode("id");
                            if (attributeNode != null)
                                reference.Uri = "#" + attributeNode.Value;
                        }
                        XmlDocument documentoNovo = new XmlDocument();
                        documentoNovo.LoadXml(nodes.OuterXml);
                        SignedXml signedXml = new SignedXml(documentoNovo) { SigningKey = x509Cert.PrivateKey };
                        XmlDsigEnvelopedSignatureTransform env = new XmlDsigEnvelopedSignatureTransform();
                        reference.AddTransform(env);
                        XmlDsigC14NTransform c14 = new XmlDsigC14NTransform();
                        reference.AddTransform(c14);
                        signedXml.AddReference(reference);
                        KeyInfo keyInfo = new KeyInfo();
                        keyInfo.AddClause(new KeyInfoX509Data(x509Cert));
                        signedXml.KeyInfo = keyInfo;
                        signedXml.ComputeSignature();
                        XmlElement xmlDigitalSignature = signedXml.GetXml();
nodes.AppendChild(doc.ImportNode(xmlDigitalSignature, true));
                    }
                }
                var xmlDoc = doc;
                var stringXmlAssinado = xmlDoc.OuterXml;
                StreamWriter sw2 = System.IO.File.CreateText(arqXmlAssinar);
                sw2.Write(stringXmlAssinado);
                sw2.Close();
            }
            catch (CryptographicException ex)
            {
                throw new CryptographicException(ex.Message);
            }
            catch (Exception e)
            {
                throw new Exception(e.Message);
            }
            finally
            {
                if (sr != null) sr.Close();
            }
        }

五.总结:

 
 上边是有关.NET数字证书的简要介绍,如有写的畸形的地方还望多多原谅,在博文中有个别类和措施未有非常多的罗列出来,风乐趣的能够团结去深远的刺探。大家上学三个文化时,已经从文化的构造领悟初叶,那样便于我们站在大局思虑难题。

 

加密算法连串:

     
 DotNet加密方法深入分析–散列加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268700.html

     
 DotNet加密方法深入分析–对称加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268702.html

     
 DotNet加密方法解析–数字签字:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268709.html

     
 DotNet加密方法剖析–非对称加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268705.html

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