ビルド プロセスに、RFC-3161 準拠の TSA からのタイムスタンプを含めたいと考えています。実行時に、コードはこのタイムスタンプを検証しますが、できればサードパーティ ライブラリの支援は必要ありません。(これは .NET アプリケーションなので、標準のハッシュおよび非対称暗号化機能を自由に使用できます。)
ASN.1 や X.690 などに依存する RFC 3161 の実装は簡単ではありません。そのため、少なくとも今のところ、Bouncy Castle を使用して TimeStampReq (要求) を生成し、TimeStampResp (応答) を解析しています。応答を検証する方法がよくわかりません。
これまでのところ、署名自体、公開証明書、タイムスタンプが作成された時刻、および送信したメッセージ インプリント ダイジェストと nonce (ビルド時の検証用) を抽出する方法を理解しました。私が理解できないのは、このデータをまとめて、ハッシュされ署名されたデータを生成する方法です。
これが私がやっていることと私がやろうとしていることの大まかな考えです。これはテスト コードなので、いくつかのショートカットを使用しています。うまくいくものを手に入れたら、いくつかのことを片付けて、正しい方法で行う必要があります。
ビルド時のタイムスタンプ生成:
// a lot of fully-qualified type names here to make sure it's clear what I'm using
static void WriteTimestampToBuild(){
var dataToTimestamp = Encoding.UTF8.GetBytes("The rain in Spain falls mainly on the plain");
var hashToTimestamp = new System.Security.Cryptography.SHA1Cng().ComputeHash(dataToTimestamp);
var nonce = GetRandomNonce();
var tsr = GetTimestamp(hashToTimestamp, nonce, "http://some.rfc3161-compliant.server");
var tst = tsr.TimeStampToken;
var tsi = tst.TimeStampInfo;
ValidateNonceAndHash(tsi, hashToTimestamp, nonce);
var cms = tst.ToCmsSignedData();
var signer =
cms.GetSignerInfos().GetSigners()
.Cast<Org.BouncyCastle.Cms.SignerInformation>().First();
// TODO: handle multiple signers?
var signature = signer.GetSignature();
var cert =
tst.GetCertificates("Collection").GetMatches(signer.SignerID)
.Cast<Org.BouncyCastle.X509.X509Certificate>().First();
// TODO: handle multiple certs (for one or multiple signers)?
ValidateCert(cert);
var timeString = tsi.TstInfo.GenTime.TimeString;
var time = tsi.GenTime; // not sure which is more useful
// TODO: Do I care about tsi.TstInfo.Accuracy or tsi.GenTimeAccuracy?
var serialNumber = tsi.SerialNumber.ToByteArray(); // do I care?
WriteToBuild(cert.GetEncoded(), signature, timeString/*or time*/, serialNumber);
// TODO: Do I need to store any more values?
}
static Org.BouncyCastle.Math.BigInteger GetRandomNonce(){
var rng = System.Security.Cryptography.RandomNumberGenerator.Create();
var bytes = new byte[10]; // TODO: make it a random length within a range
rng.GetBytes(bytes);
return new Org.BouncyCastle.Math.BigInteger(bytes);
}
static Org.BouncyCastle.Tsp.TimeStampResponse GetTimestamp(byte[] hash, Org.BouncyCastle.Math.BigInteger nonce, string url){
var reqgen = new Org.BouncyCastle.Tsp.TimeStampRequestGenerator();
reqgen.SetCertReq(true);
var tsrequest = reqgen.Generate(Org.BouncyCastle.Tsp.TspAlgorithms.Sha1, hash, nonce);
var data = tsrequest.GetEncoded();
var webreq = WebRequest.CreateHttp(url);
webreq.Method = "POST";
webreq.ContentType = "application/timestamp-query";
webreq.ContentLength = data.Length;
using(var reqStream = webreq.GetRequestStream())
reqStream.Write(data, 0, data.Length);
using(var respStream = webreq.GetResponse().GetResponseStream())
return new Org.BouncyCastle.Tsp.TimeStampResponse(respStream);
}
static void ValidateNonceAndHash(Org.BouncyCastle.Tsp.TimeStampTokenInfo tsi, byte[] hashToTimestamp, Org.BouncyCastle.Math.BigInteger nonce){
if(tsi.Nonce != nonce)
throw new Exception("Nonce doesn't match. Man-in-the-middle attack?");
var messageImprintDigest = tsi.GetMessageImprintDigest();
var hashMismatch =
messageImprintDigest.Length != hashToTimestamp.Length ||
Enumerable.Range(0, messageImprintDigest.Length).Any(i=>
messageImprintDigest[i] != hashToTimestamp[i]
);
if(hashMismatch)
throw new Exception("Message imprint doesn't match. Man-in-the-middle attack?");
}
static void ValidateCert(Org.BouncyCastle.X509.X509Certificate cert){
// not shown, but basic X509Chain validation; throw exception on failure
// TODO: Validate certificate subject and policy
}
static void WriteToBuild(byte[] cert, byte[] signature, string time/*or DateTime time*/, byte[] serialNumber){
// not shown
}
実行時のタイムスタンプ検証 (クライアント サイト):
// a lot of fully-qualified type names here to make sure it's clear what I'm using
static void VerifyTimestamp(){
var timestampedData = Encoding.UTF8.GetBytes("The rain in Spain falls mainly on the plain");
var timestampedHash = new System.Security.Cryptography.SHA1Cng().ComputeHash(timestampedData);
byte[] certContents;
byte[] signature;
string time; // or DateTime time
byte[] serialNumber;
GetDataStoredDuringBuild(out certContents, out signature, out time, out serialNumber);
var cert = new System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2(certContents);
ValidateCert(cert);
var signedData = MagicallyCombineThisStuff(timestampedHash, time, serialNumber);
// TODO: What other stuff do I need to magically combine?
VerifySignature(signedData, signature, cert);
// not shown: Use time from timestamp to validate cert for other signed data
}
static void GetDataStoredDuringBuild(out byte[] certContents, out byte[] signature, out string/*or DateTime*/ time, out byte[] serialNumber){
// not shown
}
static void ValidateCert(System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2 cert){
// not shown, but basic X509Chain validation; throw exception on failure
}
static byte[] MagicallyCombineThisStuff(byte[] timestampedhash, string/*or DateTime*/ time, byte[] serialNumber){
// HELP!
}
static void VerifySignature(byte[] signedData, byte[] signature, System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2 cert){
var key = (RSACryptoServiceProvider)cert.PublicKey.Key;
// TODO: Handle DSA keys, too
var okay = key.VerifyData(signedData, CryptoConfig.MapNameToOID("SHA1"), signature);
// TODO: Make sure to use the same hash algorithm as the TSA
if(!okay)
throw new Exception("Timestamp doesn't match! Don't trust this!");
}
ご想像のとおり、私が行き詰っていると思うのはMagicallyCombineThisStuff関数です。