使用p7+p8从C#文件中获取PEM

Question

Intro

我正在将一个Java库转换为.Net。

该图书馆是一个多态化名解密的实现，将在荷兰用于解密欧洲eIDAS电子识别服务领域的“eIDAS”s。

我已经转换了大部分库，并与Java版本的作者一起验证了结果。下一步是让荷兰公司实际使用.Net库，这就是我在过去2周里一直困在这里的地方。

该算法使用PEM文件中的椭圆曲线作为计算的一部分。但是客户端(库的用户)将以p7和p8文件的形式接收该文件，您可以转换/提取/解码(?)到PEM数据。

问题

如何从te p7+p8文件到C#中的PEM字符串？

最好只使用System.Security.Cryptography.Pkcs，但我目前在其他部分使用BouncyCastle (因为Java使用了)。没有在下面列出，但我也尝试使用SignedCms和EnvelopedCms来做这件事，但是除了(对我来说)无法理解的错误之外，什么也没有得到。我在密码学方面没有太多的经验，但是在过去的几周里我学到了很多。

如果我正确地理解了它，我会解释为p7文件是PEM消息的信封，并且信封是使用p8文件中的私钥签名/加密的吗？

码

public static string ConvertToPem(string p7File, string p8File)
{
    var p7Data = File.ReadAllBytes(p7File);
    var p8Data = File.ReadAllBytes(p8File);

    // Java version gets the private key like this:
    // KeyFactory.getInstance("RSA").generatePrivate(new PKCS8EncodedKeySpec(bytesArray));
    var privateKey = PrivateKeyFactory.CreateKey(p8Data);

    var parser = new CmsEnvelopedDataParser(p7Data);
    var recipients = parser.GetRecipientInfos().GetRecipients().OfType<RecipientInformation>();
    var recipientInformation = recipients.First();

    //Java version gets the message like this:
    //final byte[] message = keyInfo.getContent(new JceKeyTransEnvelopedRecipient(key).setProvider("BC"));

    var keyInfo = (KeyTransRecipientInformation)recipientInformation;
    var message = keyInfo.GetContent(privateKey);

    return Encoding.ASCII.GetString(message);
}

更新8-10-2018在库作者的提示之后，我尝试跳过自动转换到PEM的问题，只使用openssl对其进行解密。不幸的是，openssl命令解密文件也失败了！无论是在Windows上还是在Linux上。奇怪的是，这是使用在Java库中使用时工作非常好的相同文件来完成的。p8是否腐败？它是否只在Java JceKeyTransEnvelopedRecipient中使用时才兼容？

openssl cms -decrypt -inform DER -in dv_keys_ID_D_oin.p7 -inkey privatep8.key -out id.pem

(我也试着用PEM代替DER，但没有用。这些文件在GitHub回购程序中)

​

​

Update9-10-2018感谢卡尔，他发现了看似损坏的p8文件的原因。我们必须首先将二进制DER p8转换为base64编码的PEM，而不是使用openssl直接解密它。

openssl pkcs8 -inform der -outform pem -in private.p8 -out private-p8.pem -topk8 -nocrypt

我们还可以在c#中读取p8文件中的字节，将它们转换为Base64，并在其周围添加BEGIN/END私钥头/页脚。

资源

您可以看到此代码在我的项目中作为单元测试被使用并失败。该项目还包括匹配用于测试的p7、p8和PEM文件。

在这里可以找到Java版本：https://github.com/BramvanPelt/PPDecryption

我的工作正在进行中的版本可以在这里找到：https://github.com/MartijnKooij/PolymorphicPseudonymisation

Answer 1

最后，我成功地解密了消息；看起来，BouncyCastle API忽略了SHA-256 OAEP指令，并坚持使用SHA-1 OAEP，这将导致填充异常。此外，据我所知，Microsoft利用了仅支持SHA-1 OAEP支持的X509Certificate2。对于SHA-256 OAEP支持，需要更新的RsaCng。我想我们需要用corefx (https://github.com/dotnet/corefx)和bc-csharp (https://github.com/bcgit/bc-csharp)来开罚单。

以下c#代码将解密消息；使用Microsoft：

// Read the RSA private key:
var p8Data = File.ReadAllBytes(@"resources\private.p8");    
CngKey key = CngKey.Import(p8Data, CngKeyBlobFormat.Pkcs8PrivateBlob);
var rsaprovider = new RSACng(key);

// Process the enveloped CMS structure:
var p7Data = File.ReadAllBytes(@"resources\p7\ID-4.p7");
var envelopedCms = new System.Security.Cryptography.Pkcs.EnvelopedCms();
envelopedCms.Decode(p7Data);
var recipients = envelopedCms.RecipientInfos;
var firstRecipient = recipients[0];

// Decrypt the AES-256 CBC session key; take note of enforcing OAEP SHA-256:
var result = rsaprovider.Decrypt(firstRecipient.EncryptedKey, RSAEncryptionPadding.OaepSHA256);

// Build out the AES-256 CBC decryption:
RijndaelManaged alg = new RijndaelManaged();
alg.KeySize = 256;
alg.BlockSize = 128;
alg.Key = result;

// I used an ASN.1 parser (https://lapo.it/asn1js/) to grab the AES IV from the PKCS#7 file.
// I could not find an API call to get this from the enveloped CMS object:
string hexstring = "919D287AAB62B672D6912E72D5DA29CD"; 
var iv = StringToByteArray(hexstring);
alg.IV = iv;
alg.Mode = CipherMode.CBC;
alg.Padding = PaddingMode.PKCS7;

// Strangely both BouncyCastle as well as the Microsoft API report 406 bytes;
// whereas https://lapo.it/asn1js/ reports only 400 bytes. 
// The 406 bytes version results in an System.Security.Cryptography.CryptographicException 
// with the message "Length of the data to decrypt is invalid.", so we strip it to 400 bytes:
byte[] content = new byte[400];
Array.Copy(envelopedCms.ContentInfo.Content, content, 400);
string decrypted = null;
ICryptoTransform decryptor = alg.CreateDecryptor(alg.Key, alg.IV);
using (var memoryStream = new MemoryStream(content)) {
    using (var cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream, alg.CreateDecryptor(alg.Key, alg.IV), CryptoStreamMode.Read)) {
        decrypted = new StreamReader(cryptoStream).ReadToEnd();
    }
}

StringToByteArray的实现如下：

public static byte[] StringToByteArray(String hex) {
    NumberChars = hex.Length;
    byte[] bytes = new byte[NumberChars / 2];
    for (int i = 0; i < NumberChars; i += 2)
        bytes[i / 2] = Convert.ToByte(hex.Substring(i, 2), 16);
    return bytes;
}

Answer 2

您应该能够使用.NET 4.7.2实现您的目标：

using (CngKey key = CngKey.Import(p8Data, CngKeyBlobFormat.Pkcs8PrivateBlob))
{
    // The export policy needs to be redefined because CopyWithPrivateKey
    // needs to export/re-import ephemeral keys
    key.SetProperty(
        new CngProperty(
            "Export Policy",
            BitConverter.GetBytes((int)CngExportPolicies.AllowPlaintextExport),
            CngPropertyOptions.Persist));

    using (RSA rsa = new RSACng(key))
    using (X509Certificate2 cert = new X509Certificate2(certData))
    using (X509Certificate2 certWithKey = cert.CopyWithPrivateKey(rsa))
    {
        EnvelopedCms cms = new EnvelopedCms();
        cms.Decode(p7Data);
        cms.Decrypt(new X509Certificate2Collection(certWithKey));

        // I get here reliably with your reference documents
    }
}