个人档案DotNet加密方法分析–数字签名

个人档案DotNet加密方法分析–数字签名

   
马上将过年回村里了,村里没wifi,没有4G,没有流量,更加重大之是喽几天电脑便得卖掉换车票了,得赶紧写几首博客。

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数据安全之连带技能在现今愈加变得要,因为人们对自己之音都发出雷同栽保护的欲望,不思叫人得到好的私密信息,加密几已是这个时代之严重性词了。在这HTTPS盛行的时期,作为一个开发人员怎么可能无失探听与上学也。这首博文就来深受大家简单介绍一个HTTPS在.NET种的行使和兑现方式。

   
数字证书和数字签名的落实重大是根据不对如加密跟数字摘要,数字签名是数字证书不可或缺的如出一辙片段。这首博客主要教授数字签名、数字证书,以及数字签名在.NET种之实现方式。

一.数字签名概述:

   1.数字签名的基本原理:

     
这里首先来询问部分哟叫做数字签名,数字签名是外加以数单元上之有些数量,或是对数码单元所举行的密码变换。数字签名是本着无对如加密跟信息摘要的动。数签名的原理:使用不对如密钥将签署函数添加至非对称算法,创建一个“签名”,另一样在接受加密的信息,使用确认函数来证明签名。有如下图:

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 说明:用户A选择一个未对如签名算法创建同针对新密钥,自己保留私钥,公钥发给B。用户B使用用户A的公钥来证实签名。

     将解除列码做也创造数字签名,有如下图:

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    将破列码作为确认一个数字签名,有如下图:

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    2.数字签名的性状:

     
第三在不能够顶用户A的数字签名;第三着无克重复以用户A的数字签名;第三正值未可知更改签名后的文件;用户A无法否认自己之签名文件。数字签名能够提供相同栽及大体签名类似之合理性编制。数字签名的安全性和加密之别样地方是均等的,他们都是依据可能的有用密钥管理之。数字签名只利用了未对称密钥加密算法,能确保发送信息的完整性、身份证明和莫可以矢口否认实施,数字加密应用了针对性称密钥加密算法和免对称密钥加密算法相结合的艺术,能够确保发送信息的保密性。

二.数字证书概述:

   对于HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket
Layer)很多开发人员都不见面生,即使是普通用户也是较的耳熟能详。数字证书(公钥证书):用于电子信息活动受到电子文本行为主体的证实和说明,并不过实现电子文件保密性和完整性的电子数据。数字证书是一个通过证书认证中心批发的关系。

 
 数字证书:个人数字证书,单位数字证书、单位员工数字证书、服务器证书、VPN证书、WAP证书、代码签名证书及表单签名证书等。

 
 数字证书是一个经证书授权重心数字签名的含有公开密钥拥有者信息以及公开密钥的公文,最简易的证书包含一个公开密钥、名称一剂证书授权中心的数字签名。

 
 数字证书的特性:信息的保密性;交易者身份的家喻户晓;不可否认性、不可修改性。

 
 数字证书的老三栽保存形式:带有私钥的证书;二进制编码的证明;Base64编码证书。

三.DotNet数字签名核心目标解析:

   
 在.NET中蕴藏两种支持数字签名的非对称算法:RSA算法(为寡栽多少加密和数字签名定义了函数);DSA算法(支持数字签名,不支持数据加密)。在.NET中采取RSA算法进行数字签名使用RSACryptoServiceProvider类,使用DSA进行数字签名的季单中心类设下图:

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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实现的包装对象;DSASignatureDeformatter类:验证DSA签名;DSASignatureFormatter类:创建DSA签名;

   接下来我们切实了解一下这些类似:

     1.RSACryptoServiceProvider类:

       
(1).SignData()方法:使用指定的哈希算法计算指定输入流的哈希值,并针对性计量所得的哈希值签名。

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

   
 该措施有三独重载方法,三个重载方法的率先单参数不同,分别是Stream、byte[]少个档次。由代码可以见到,该方式接受两单参数,inputStream是一旦算其哈希值的输入数据,halg用于创造哈希值的哈希算法。SignHash()通过用私钥对该展开加密来计算指定哈希值的签。

       
(2).VerifyData():通过使用提供的公钥确定签名中的哈希值并将那个与所提供数据的哈希值进行比印证数字签名是否可行。

 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);
    }

   
该法没有重载版本,有源码可以看看该方式接收三个参数,分别是:buffer已签字的数量,halg用于创造数量的哈希值的哈希算法名称,signature要验证的签字数据。该措施返回一个布尔型,如果签名中,则为
true;否则也
false。VerifyHash()通过采用提供的公钥确定签名中的哈希值并拿该与提供的哈希值进行较来证明数字签名是否可行。

   2.DSA类解析:

     (1).CreateSignature():创建指定数量的 Cryptography.DSA 签名。

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

   
 该措施为一个虚幻方法,在派生类吃重写,接受一个字节数组表示若签的数据,返回指定数量的数字签名。在运CreateSignature方法时,必须协调创建SHA-1散列码,返回一个用字节数组表示的DSA签名。

     (2).VerifySignature():验证指定数量的 Cryptography.DSA 签名。

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

     该法接受字符数组表示的SHA-1散列码和签署来说明。

    3.DSACryptoServiceProvider类解析:

     (1).ImportParameters():导入指定的
DSAParameters。该方法接受一个参数,Cryptography.DSA的参数。

   
 (2).VerifyData():通过以指定的签署数据与为指定数量计算的签进行较来说明指定的签约数据。

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

     
该方法接受两个参数,rgbData已签字的数额;rgbSignature要证实的签约数据,如果签名验证为中,则为
true;否则,为
false。VerifyHash()通过将点名的署名数据和为指定哈希值计算的签署进行比来验证指定的签数据,我们看一下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);
    }

   
 该方法接收三独参数,rgbHash要签署的多寡的哈希值,str用于创造数量的哈希值的哈希算法名称,rgbSignature要证明的签数据。

    4.X509Certificate类解析:

       
该类在System.Security.Cryptography.X509Certificates空间下,提供协助您利用
X.509 v.3 证书的办法。

      (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);
      }
    }

   该方法是X509Certificate类构造函数等几单道加载证书的现实性实现方式。

      (2).Export():使用指定的格式和密码将目前
X509Certificate对象导出到字节数组。

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

        该法接受两个参数,contentType描述如何设置输出数据格式的
X509ContentType 值之一。password访问 X.509
证书数据所用的密码。返回表示即 X509Certificate 对象的字节数组。

四.DotNet数字签名实例:

    下面提供一个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:

 
 上面是起关.NET数字证书的简便介绍,如产生描绘的非正常的地方还望多多原谅,在博文被来些类和艺术无比较多之罗列出,有趣味的得好去深入之摸底。我们学一个学问时,已经起文化之布局了解开始,这样方便我们站在全局思考问题。

 

加密算法系列:

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

  个人档案   
 DotNet加密方法分析–对如加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268702.html

     
 DotNet加密方法分析–数字签名:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268709.html

     
 DotNet加密方法分析–非对如加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268705.html

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