使用C#将签名的SOAP消息创建为字符串

Question

我需要调用web服务，我必须使用C#发送这样的soap请求。SoapBody和TimeStamp必须签署。

 <soap:Envelope xmlns:soap="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope" xmlns:web="http://xyzt.com/">
   <soap:Header>
      <wsse:Security xmlns:wsse="http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-wssecurity-secext-1.0.xsd" xmlns:wsu="http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-wssecurity-utility-1.0.xsd">
         <wsse:BinarySecurityToken EncodingType="http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-soap-message-security-1.0#Base64Binary" ValueType="http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-x509-token-profile-1.0#X509PKIPathv1" wsu:Id="X509-F4AF9673207AC5E0B614180667985061">MIIFsDCCBawwggSUoAMCAQICBgCaWhnEajANBgkqhkiG9w0BAQsFADBcMQswCQYDVQQGEwJUUjFNMEsGA1UEAwxETWFsaSBNw7xow7xyIEVsZWt0cm9uaWsgU2VydGlmaWthIEhpem1ldCBTYcSfbGF5xLFjxLFzxLEgLSBTw7xyw7xtIDEwHhcNMT</wsse:BinarySecurityToken>
         <ds:Signature Id="SIG-3" xmlns:ds="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#">
            <ds:SignedInfo>
               <ds:CanonicalizationMethod Algorithm="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#">
                  <ec:InclusiveNamespaces PrefixList="soap web" xmlns:ec="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#"/>
               </ds:CanonicalizationMethod>
               <ds:SignatureMethod Algorithm="http://www.w3.org/2001/04/xmldsig-more#rsa-sha256"/>
               <ds:Reference URI="#id-2">
                  <ds:Transforms>
                     <ds:Transform Algorithm="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#">
                        <ec:InclusiveNamespaces PrefixList="web" xmlns:ec="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#"/>
                     </ds:Transform>
                  </ds:Transforms>
                  <ds:DigestMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#sha1"/>
                  <ds:DigestValue>IZVrIpPCxiPcvyVOVv/d4nRPZWM=</ds:DigestValue>
               </ds:Reference>
               <ds:Reference URI="#TS-1">
                  <ds:Transforms>
                     <ds:Transform Algorithm="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#">
                        <ec:InclusiveNamespaces PrefixList="wsse soap web" xmlns:ec="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#"/>
                     </ds:Transform>
                  </ds:Transforms>
                  <ds:DigestMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#sha1"/>
                  <ds:DigestValue>fltghgDztDtuVQX7y4t0ZJxAnxE=</ds:DigestValue>
               </ds:Reference>
            </ds:SignedInfo>
            <ds:SignatureValue>IOVXxBTp053aNJMbQj+VTiBblZ63peyJ1vWazKmEWNxN7RaeFfKELoxede8xQEqzSaB/u8exC7LLGYiEdChboVCf9liLMN4MmNj5JR6gfDrsL3azThf5hxLQ+WIE20PRoU6ozpp20zC1IaO3IU4ZaRLw</ds:SignatureValue>
            <ds:KeyInfo Id="KI-F4AF9673207AC5E0B614180667986422">
               <wsse:SecurityTokenReference wsse11:TokenType="http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-x509-token-profile-1.0#X509PKIPathv1" wsu:Id="STR-F4AF9673207AC5E0B614180667986643" xmlns:wsse11="http://docs.oasis-open.org/wss/oasis-wss-wssecurity-secext-1.1.xsd">
                  <wsse:Reference URI="#X509-F4AF9673207AC5E0B614180667985061" ValueType="http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-x509-token-profile-1.0#X509PKIPathv1"/>
               </wsse:SecurityTokenReference>
            </ds:KeyInfo>
         </ds:Signature>
         <wsu:Timestamp wsu:Id="TS-1">
            <wsu:Created>2014-12-08T21:26:36.191Z</wsu:Created>
            <wsu:Expires>2014-12-08T21:36:36.191Z</wsu:Expires>
         </wsu:Timestamp>
      </wsse:Security>
   </soap:Header>
   <soap:Body wsu:Id="id-2" xmlns:wsu="http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-wssecurity-utility-1.0.xsd">
      <web:getStatus>
         <itemID>1234567</itemID>
      </web:getStatus>
   </soap:Body>
</soap:Envelope>

我创建了这个soap请求，并通过使用带有私钥证书的WCF客户端CustomBinding和.pfx文件获得了良好的响应。

有关签名soap消息的大多数示例都使用证书存储区或pfx文件中的证书。但是在我的场景中，存储在智能卡上的用户证书(带有私钥)不能导出证书私钥。因此，在这种情况下，我不能使用WCF CustomBinding，也不能使用SignedXml类来签名SOAP消息，因为当我尝试通过编程获得证书时，私钥就会丢失。(我还通过使用NCryptoki - PKCS包装器获得私钥，但这种私钥类型与我无法为WCF客户端或SignedXmlClass私钥设置的密钥类型不同。)

因此，我尝试将此SOAP消息创建为字符串，并使用智能卡手动创建DigestValues、BinarySecurityToken和SignatureValue。

我可以将BinarySecurityToken值计算为：

var certificate = GetX5092Certificate(); // X5092 certificate on smart card without private key
string binarySecToken= Convert.ToBase64String(certificate.RawData);

此外，我还有一些代码可以计算摘要值，如下所示：

byte[] dataToHashTS = Encoding.UTF8.GetBytes(TimeStampReference.OuterXml);
XmlDsigExcC14NTransform transformDataTS = new XmlDsigExcC14NTransform("wsse soap web");
transformDataTS.LoadInput(new MemoryStream(dataToHashTS));
byte[] bDigestDataTS = transformDataTS.GetDigestedOutput(SHA1Managed.Create());
string sDigestDataTS = Convert.ToBase64String(bDigestDataTS); //timestamp digest

• 我不确定我是否计算摘要值对不对？
• 要计算SignatureValue，我想我需要得到SignedInfo部件的散列。我有用智能卡对内容(字节数组)进行签名的方法。那么我如何将SignedInfo内容发送到这个方法呢？我的意思是，将SignedInfo块的散列作为字符串就足够了吗？或者让SignedInfo作为XmlElement，然后像计算摘要值那样转换+哈希？

任何帮助都将不胜感激。谢谢。

Answer 1

1. 对于需要使用的DigestValue，您需要规范化如下所示的字符串：

<u:Timestamp u:Id="\_0" xmlns:u="http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-wssecurity-utility-1.0.xsd"> <u:Created>2016-06-14T22:56:10.896Z</u:Created> <u:Expires>2016-06-14T23:01:10.896Z</u:Expires> </u:Timestamp>

因此，您可以将该字符串作为参数放在这里：

private string CanonicalizeDsig(string input)
{
    XmlDocument doc = new XmlDocument();
    doc.PreserveWhitespace = false;
    try
    {
        doc.LoadXml(input);
        XmlDsigC14NTransform trans = new XmlDsigC14NTransform();
        trans.LoadInput(doc);
        String c14NInput = new StreamReader((Stream)trans.GetOutput(typeof(Stream))).ReadToEnd();

        return c14NInput;


    }
    catch (Exception ex)
    {
        return String.Empty;
    }

}

在规范化之后，您现在可以计算哈希：(我的是一个SHA1示例)。因此，将上述方法的返回值放在这个方法的参数上。得到类似于JCMdwz5g8iq05Lj6tjfDOxKqT4k=的东西

private string ComputeHashSHA1(string input)
{
    try
    {
        SHA1CryptoServiceProvider sha1Hasher = new SHA1CryptoServiceProvider();
        byte[] hashedDataBytes = sha1Hasher.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(input));
        string digestValue = Convert.ToBase64String(hashedDataBytes);
        return digestValue;

    }
    catch (Exception ex)
    {
        MessageBox.Show(ex.Message);
        return String.Empty;
    }

}

1. 签名值是一个棘手的值，我只能介绍一个具体的例子。如果有类似于以下内容的策略，请检查服务的WSDL。

这意味着您需要将客户端熵(这是您的密钥--根据get令牌请求发送到服务器的任何基于64的字符串)和服务器熵(返回基64键)组合在一起。

在有Microsoft.IdentityModel对象的情况下，可以使用KeyGenerator dll组合它们。

您的输入将类似于此，它还需要使用DsigExcC14N进行规范化：

<SignedInfo xmlns="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#"> <CanonicalizationMethod Algorithm="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#"/> <SignatureMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#hmac-sha1"/> <Reference URI="#\_0"> <Transforms> <Transform Algorithm="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#"/> </Transforms> <DigestMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#sha1"/> <DigestValue>JCMdwz5g8iq05Lj6tjfDOxKqT4k=</DigestValue> </Reference> </SignedInfo>

这里是规范化：

private string CanonicalizeExc(string input)
{
    XmlDocument doc = new XmlDocument();
    doc.PreserveWhitespace = false;
    try
    {
        doc.LoadXml(input);
        XmlDsigExcC14NTransform trans = new XmlDsigExcC14NTransform();
        trans.LoadInput(doc);
        String c14NInput = new StreamReader((Stream)trans.GetOutput(typeof(Stream))).ReadToEnd();

        return c14NInput;


    }
    catch (Exception ex)
    {
        MessageBox.Show(ex.ToString());
        return String.Empty;
    }

}

下面是如何获得签名值：

        private string ComputeHMACSHA1_PSHA(string input, string serversecret, string clientsecret)
    {
        try
        {
            byte[] signedInfoBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(input);

            byte[] binarySecretBytesServer = Convert.FromBase64String(serversecret);
            byte[] binarySecretBytesClient = Convert.FromBase64String(clientsecret);

            byte[] key = KeyGenerator.ComputeCombinedKey(binarySecretBytesClient, binarySecretBytesServer, 256);


            HMACSHA1 hmac = new HMACSHA1(key);
            hmac.Initialize();

            byte[] hmacHash = hmac.ComputeHash(signedInfoBytes);
            string signatureValue = Convert.ToBase64String(hmacHash);
            return signatureValue;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            return string.Empty;
        }
    }

它会给你这样的东西。kykmlowWIW4TXRcCi46OfZPUBKQ=