C# PKCS7 智能卡数字签名 - 文档自签名以来已被更改或损坏

Question

我尝试使用智能卡(USB token )对 pdf 文件进行签名，但在 Adob​​e 中打开已签名的 pdf 文件时遇到“文档自签名以来已被更改或损坏” 错误。该错误不是那么具有描述性，我不知道该在哪里查看，因为代码对我来说似乎很好，但显然不是......

我使用的代码是:

var signer = smartCardManager.getSigner("myTokenPassword");
var toBeSignedHash = GetHashOfPdf(File.ReadAllBytes(@"xxx\pdf.pdf"), cert.asX509Certificate2().RawData, "dsa", null, false);
var signature = signer.sign(toBeSignedHash);
var signedPdf = EmbedSignature(cert.getBytes(), signature);
File.WriteAllBytes(@"xxx\signedpdf.pdf", signedPdf);

public byte[] GetHashOfPdf(byte[] unsignedFile, byte[] userCertificate, string signatureFieldName, List<float> location, bool append)
{
    byte[] result = null;

    var chain = new List<Org.BouncyCastle.X509.X509Certificate>
    {
        Org.BouncyCastle.Security.DotNetUtilities.FromX509Certificate(new X509Certificate2(userCertificate))
    };
    Org.BouncyCastle.X509.X509Certificate certificate = chain.ElementAt(0);
    using (PdfReader reader = new PdfReader(unsignedFile))
    {
        using (var os = new MemoryStream())
        {
            PdfStamper stamper = PdfStamper.CreateSignature(reader, os, '\0', null, append);
            PdfSignatureAppearance appearance = stamper.SignatureAppearance;
            appearance.SetVisibleSignature(new iTextSharp.text.Rectangle(0,0,0,0), 1, signatureFieldName);
            appearance.Certificate = certificate;
            IExternalSignatureContainer external = new ExternalBlankSignatureContainer(PdfName.ADOBE_PPKLITE, PdfName.ADBE_PKCS7_DETACHED);
            MakeSignature.SignExternalContainer(appearance, external, 8192);
            Stream data = appearance.GetRangeStream();
            byte[] hash = DigestAlgorithms.Digest(data, "SHA256");
            var signatureContainer = new PdfPKCS7(null, chain, "SHA256", false);
            byte[] signatureHash = signatureContainer.getAuthenticatedAttributeBytes(hash, null, null, CryptoStandard.CMS);
            result = DigestAlgorithms.Digest(new MemoryStream(signatureHash), "SHA256");
            this.hash = hash;
            this.os = os.ToArray();
            File.WriteAllBytes(@"xxx\temp.pdf", this.os);
        }
    }

    return result;
}

public byte[] EmbedSignature(byte[] publicCert, byte[] sign)
{
    var chain = new List<Org.BouncyCastle.X509.X509Certificate>
    {
        Org.BouncyCastle.Security.DotNetUtilities.FromX509Certificate(new X509Certificate2(publicCert))
    };
    var signatureContainer = new PdfPKCS7(null, chain, "SHA256", false);
    using (var reader = new PdfReader(this.os))
    {
        using (var os2 = new MemoryStream())
        {
            signatureContainer.SetExternalDigest(sign, null, "RSA");
            byte[] encodedSignature = signatureContainer.GetEncodedPKCS7(this.hash, null, null, null, CryptoStandard.CMS);
            IExternalSignatureContainer external = new MyExternalSignatureContainer(encodedSignature);
            MakeSignature.SignDeferred(reader, "dsa", os2, external);
            return os2.ToArray();
        }
    }
}

我尝试签名的 pdf 文件是 this .

添加签名字段后创建的临时 pdf 文件是 this .

签名的 pdf 文件是 this .

签名的哈希值的 Base64 格式为:klh6CGp7DUzayt62Eusiqjr1BFCcTZT4XdgnMBq7QeY=

签名的Base64格式为:Uam/J6W0YX99rVP4M9mL9Lg9l6YzC2yiR4OtJ18AH1PtBVaNPteT3oPS7SUc+6ak2LfijgJ6j1RgdLamodDPKl/0E90kbBenry+/g1Ttd1bpO8lqTn1PWJU2TxeGHwy RyaFBOUga2AxpErIHrwxfuKCBcodB7wvAqRjso0jovnyP/4DluyOPm97QWh4na0S+rtUWOdqVmKGOuGJ3sBXuk019ewpvFcqWBX4Mvz7IKV56wcxQVQuJLCiyXsMXoazwyDCvdteaDz05K25IVwgEEjwLrpp nc/7Ue9a9KVadFFzXWXfia7ndmUCgyd70r/Z+Oviu9MIAZL8GuTpkD7fJeA==

Answer 1

我在这里使用字节数组的十六进制编码。您的 Base64 编码哈希

klh6CGp7DUzayt62Eusiqjr1BFCcTZT4XdgnMBq7QeY=

十六进制编码等于

92587A086A7B0D4CDACADEB612EB22AA3AF504509C4D94F85DD827301ABB41E6

###简而言之

您的代码对签名属性进行两次哈希处理。只需不在 signatureContainer.getAuthenticatedAttributeBytes(hash, null, null, CryptoStandard.CMS) 中对 GetHashOfPdf 返回的字节进行哈希处理，而是使用经过身份验证的属性字节本身作为返回值。

###详细

分析示例 PDF 中的签名，结果表明

• 事实上，签名属性的哈希是

    92587A086A7B0D4CDACADEB612EB22AA3AF504509C4D94F85DD827301ABB41E6
  

• 但是签名的RSA加密DigestInfo对象中的哈希是

    1DC7CAA50D88243327A9D928D5FB4F1A61CBEFF9E947D393DDA705BD61B67F25
  

• 结果是前面提到的签名属性的哈希值的哈希值。

因此，您的

var signature = signer.sign(toBeSignedHash);

调用似乎再次对 toBeSignedHash 值进行哈希处理。

最简单的修复方法是替换

byte[] signatureHash = signatureContainer.getAuthenticatedAttributeBytes(hash, null, null, CryptoStandard.CMS);
result = DigestAlgorithms.Digest(new MemoryStream(signatureHash), "SHA256");

由

result = signatureContainer.getAuthenticatedAttributeBytes(hash, null, null, CryptoStandard.CMS);

在 GetHashOfPdf 中，只有 signer.sign 进行哈希处理。

###分析此类问题

在您提出的评论中

how did you figure all this out :)?

嗯，您的问题并不是定制 iText 签名过程导致错误或至少是不需要的配置文件的第一个问题。

在分析这些问题的过程中，第一步通常是提取嵌入的签名容器并在 ASN.1 查看器中检查它。

对于您的 PDF，检查的主要结果是签名本身看起来没问题，并且您的签名属性不包含任何可变数据。

^{如果其中存在一些可变数据(例如签名时间属性)，则问题原因可能是您两次构建签名属性，一次在 GetHashOfPdf 中显式构建，一次隐式存在于 EmbedSignature 中，变量数据具有不同的值。但正如上面提到的，事实并非如此。}

下一步是实际检查所涉及的哈希值。检查文档哈希很简单，计算签名字节范围哈希并与 MessageDigest 签名属性的值进行比较，参见ExtractHash 测试 testSotnSignedpdf(Java 中)。

^{您的 PDF 结果没问题。}

下一步是更彻底地检查签名容器。在这种情况下，我曾经开始写一些检查，但没有走得太远，参见。 SignatureAnalyzer 类。我使用您使用的签名算法(旧的 RSASSA-PKCS1-v1_5)对其进行了一些扩展，以测试签名属性的哈希值:与许多其他签名算法相比，该算法允许轻松提取签名哈希值。

^{这里您的 PDF 结果并不正常，签名属性的哈希值与签名哈希值不同。}

这里有两个常见的不匹配原因，

• 签名属性使用错误的编码进行签名(它必须是常规 DER 编码，而不是某种任意 BER 编码，特别是不是带有存储在签名中的值的隐式标记的编码 ---即使更大的玩家有时也会犯这个错误，例如 Docusign，参见 DSS-1343 )

• 或者哈希在签名过程中以某种方式进行了转换(例如，哈希经过 Base64 编码或再次哈希)。

^{事实证明，这里是后者，哈希值再次被哈希。}