SM2算法的PKCS#7签名结构体“SignData“分析-编程实验室

前言

本文转载自《SM2的P7签名结构体简单分析》，该文章详细的解读了国密SM2算法的P7签名结构，非常感谢原文博主大佬的详述，受益匪浅。

SM2的P7结构体简单分析

本文用于记录我一次为了验签SM2国密不得不把整个P7结构体理解一遍后，得出来的一些结论，可能以后很难再用到，故记录下来以减少以后用到时的再学习成本

借鉴和提供了帮助的文章及网站

支持国密SM2/SM3/SM4/SM9/ZUC/SSL的密码工具箱

X.509数字证书的结构与解析

翻译：《PKCS#7 - SignedData》

CSR Decoder And Certificate Decoder

解析过程

本文用到了一个解析P7签名值的网站

使用到的国密算法SM2做的PKCS#7签名值demo:

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

这里的解析值是用base64加密的，解析后的结果:

[1.2.156.10197.6.1.4.2.2, [0][3, [[1.2.156.10197.1.401, NULL]], [1.2.156.10197.6.1.4.2.1, [0]#64656339653838306264386264373631373637336232396536343933396165613638646263636164323532626137613962383538303133393634663062356462], [0][[[0]2, 3855128974485415805, [1.2.156.10197.1.501, NULL], [[[2.5.4.6, CN]], [[2.5.4.10, ZHCA]], [[2.5.4.3, ZHCA]]], [210224080254Z, 220224080254Z], [[[2.5.4.6, CN]], [[2.5.4.10, 中环CA电子签约平台-契约锁]], [[2.5.4.3, 维森集团有限公司]]], [[1.2.840.10045.2.1, 1.2.156.10197.1.301], #034200042B9DE080E2B96FF60FF0E33D3584D627385579ABB9285BAD417C559F5761F293E4DFA167E5A3DF53BF5DCB58DB6D62DD759749EE70CD14DCA7885578051C6A65], [3][[2.5.29.15, TRUE, #030206c0], [2.5.29.35, #30168014b42f42823b8e390ccd36f358b6af7475d176c717], [2.5.29.31, #30283026a024a0228620687474703a2f2f7777772e746a7a6863612e636f6d2f63726c3430332e63726c], [2.5.29.14, #04149757d21eb9d103dd1422dd4110f27a5654260f34], [2.5.29.19, TRUE, #3003010100], [1.2.156.10260.4.1.4, TRUE, #131231323647464b583531434d50545448444642]]], [1.2.156.10197.1.501, NULL], #03480030450221009FAC6120B46709962DE00263244EF53EEFB53644B4A0E7C720C87A9263AD530C022047B9AD1FF04E3831609A7AA9F066A35CD9B2D7EA05BCFF13C0747C4566BCDDF0], [[1, [[[[2.5.4.6, CN]], [[2.5.4.10, ZHCA]], [[2.5.4.3, ZHCA]]], 3855128974485415805], [1.2.156.10197.1.401, NULL], [1.2.156.10197.1.301.1, NULL], #30450220244aef4ccbc97f991648a7c5e4ad768ddecb066f97f847b76e31336b371c491c022100b0b31efcb430210842597582a6c230f24a5db9390342807473063546e9869582]]]]

使用网站的解析效果:

解析结果说明

我们按上面的红框数字说明

1 版本

这里是指签名值版本，意义不明

2 摘要加密算法

这里的OID 1.2.156.10197.1.401是指SM3摘要算法

3 签名原文

由于我是看Itext源码来理解这里的P7结构体含义的，而Itext对这部分的注释是 possible ID_PKCS7_DATA反正我对这里的理解就是签名原文

Itext中在签署时，先把用SHA256加密后的摘要进行了一层封装，这里的secondDigest就是我放进去的签名原文，实际签署的时候是拿这里后造出来的attribute的字节码值去进行RSA加密的，而这个attribute的字节码值就存放在了P7结构体的这里。

ASN1EncodableVector attribute = new ASN1EncodableVector(); ASN1EncodableVector v = new ASN1EncodableVector(); v.add(new ASN1ObjectIdentifier(SecurityIDs.ID_CONTENT_TYPE)); v.add(new DERSet(new ASN1ObjectIdentifier(SecurityIDs.ID_PKCS7_DATA))); attribute.add(new DERSequence(v)); v = new ASN1EncodableVector(); v.add(new ASN1ObjectIdentifier(SecurityIDs.ID_MESSAGE_DIGEST)); v.add(new DERSet(new DEROctetString(secondDigest))); attribute.add(new DERSequence(v));

要提醒的是P7由attach模式和detach模式，前者有签名原文，后者没有签名原文，表现到页面上就是不会有3号红框中的字节码的那一部分

4 签名公钥证书

这一部分建议看X.509数字证书的结构与解析，写的很详细

5 签名信息

这一部分包含了比较重要的几个信息

签名者的信息，包含了由国家组织姓名等别名组成的签名者唯一标识
签名者证书序列号，用于和上面的签名公钥证书的序列号相对应，来确定是用哪个证书解密
接着是摘要算法 1.2.156.10197.1.401对应SM3 Hash Algorithm
签署算法 1.2.156.10197.1.301.1对应SM2-1 Digital Siganture Algorithm 2.156.10197.1.301.1对应SM2-1 Digital Siganture Algorithm
最后是用签署算法签出来的结果