PKCS#7

2018-03-30  本文已影响0人  Astrophel_06c5

1.名词解释

2.PKCS#7标准定义

3.类型

1.CertificateRevocationList

CertificateRevocationLists 类型给定一个证书撤销列表的集合。它表示集合中包含足够的信息来决定集合中的证书是否是”hot listed”的，但是可能有多于必要的证书撤销列表，也可能少于必要的。

CertificateRevocationLists::= SET OF CertificateRevocationList

2.ContentEncryptionAlgorithmIdentifier

ContentEncryptionAlgorithmIdentifier类型确定一个内容加密算法比如DES。一个内容加密算法支持加密和解密操作。加密操作用一个内容加密密钥把一个8位字节串（消息）映射为另一个8位字节串（密文）。解密操作和加密操作相反。由上下文确定使用哪 个操作。

ContentEncryptionAlgorithmIdentifier::= AlgorithmIdentifier

3.DigestEncryptionAlgorithmldentifier

DigestAlgorithmIdentifier类型确定一个消息摘要算法。例如MD2和MD5。一个消息摘要算法把一个8位字节串（消息）映射位另一个8位字节串（消息摘要）。

DigestAlgorithmIdentifier::= AlgorithmIdentifier

4. DigestEncryptionAlgorithmIdentifier

DigestEncryptionAlgorithmIdentifier类型确定一个摘要加密算法（可用来加密消息摘要）。 一个例子就是PKCS ＃1的rsaEncryption。一个摘要加密算法支持加密和解密操作。加密操作用一个摘要加密密钥把一个8位字节串（消息摘要）映射为另一个8位字节串（加了密的摘要）。解密操作和加密操作相反。由上下文确定使用哪 个操作。

DigestEncryptionAlgorithmIdentifier::=  AlgorithmIdentifier

5.ExtendedCertificateOrCertificate

ExtendedCertificateOrCertificate类型指定一个PKCS #6扩展证书或者一个X.509证书。这一类型遵循PKCS #6 第6节推荐的语法：

ExtendedCertificateOrCertificate::= CHOICE {
  certificate Certificate, -- X.509
  extendedCertificate [0] IMPLICITExtendedCertificate
}

4.通用语法

参照此标准，实体间内容交换的通用语法在内容上结合了一个content type。 该语法应有ASN.1类型的 ContentInfo:

ContentInfo::= SEQUENCE {
  contentType ContentType,
  content [0] EXPLICIT ANY DEFINED BYcontentType OPTIONAL }
ContentType::= OBJECT IDENTIFIER

类型ContentInfo的域有以下意义：

5.Signed-data 内容类型

signed-data内容类型由任意类型的内容和加密的（0或多个签名者）消息摘要组成

标准应用：

签名数据的产生过程有如下几步：

5.1SignedData类型

​ signed-data内容类型应该是ASN.1 类型的 SignedData:

SignedData::= SEQUENCE {
  version Version,//1
  digestAlgorithmsDigestAlgorithmIdentifiers,
  contentInfo ContentInfo,
  certificates
      [0]IMPLICIT ExtendedCertificatesAndCertificates
       OPTIONAL,
  crls
    [1] IMPLICITCertificateRevocationLists OPTIONAL,
  signerInfos SignerInfos 
  }
DigestAlgorithmIdentifiers::=
  SET OF DigestAlgorithmIdentifier

SignerInfos::= SET OF SignerInfo

类型SignedData的域有以下几点意义:

5.2 SignerInfo 类型

每个签名者的信息都早SignerInfo中呈现

SignerInfo::= SEQUENCE {
  version Version,//是指语法的版本号，这一标准中版本应该为1 
  issuerAndSerialNumberIssuerAndSerialNumber,
  digestAlgorithmDigestAlgorithmIdentifier,
  authenticatedAttributes
    [0] IMPLICIT Attributes OPTIONAL,
  digestEncryptionAlgorithm
    DigestEncryptionAlgorithmIdentifier,//标识用签名者私钥加密消息摘要和相关信息的摘要加密算法
  encryptedDigest EncryptedDigest,//是用签名者私钥加密消息摘要和相关信息后的结果
  unauthenticatedAttributes//是不被签名者签名（i.e.鉴别的）的属性的集合
    [1] IMPLICIT Attributes OPTIONAL }

EncryptedDigest::= OCTET STRING
  1. PKCS #9 message-digest 属性，当值是内容的消息摘要时(见下面)。

建议在PKCS实现中仅产生版本1的SignedData 值。既然版本0兼容的PEM签名方法已废弃，建议PKCS实现仅接受版本1的SignedData 值。

5.3 消息摘要处理

初始的输入是ContentInfo的content域中的DER编码的内容字节。仅仅是该域的DER编码的内容字节进行摘要计算，而不包括 identifier字节或length字节。

消息摘要依赖于authenticatedAttributes域是否存在。当该域不存在时，结果就是内容的消息摘要值。然而当该域存在时，结果是包含authenticatedAttributes中的属性值的完全DER编码的消息摘要。既然Attributes值必须当作和内容的content type、消息摘要一样的属性被包含，那些值就间接的包含在结果中。

当待签名内容的content type是data且authenticatedAttributes域不存在时仅该数据的值(e.g.，文件的内容)进行摘要计算。这样有一个优点，就是在加密处理前无需知道待签名的内容的长度。这个方法和PEM兼容。

5.4摘要加密的处理

6.Enveloped-data 内容类型

6.1 组成

​ 加密内容和加密的一个或者多个接收者的内容加密密钥组成。

6.2 组建过程

6.3 Envelop-data 类型

EnvelopedData::= SEQUENCE {
  version Version,
  recipientInfos RecipientInfos,// 每个接收者信息的集合
  encryptedContentInfo EncryptedContentInfo //密文
}
RecipientInfos::= SET OF RecipientInfo

EncryptedContentInfo::= SEQUENCE {
  contentType ContentType,//指示内容的类型
  contentEncryptionAlgorithm  ContentEncryptionAlgorithmIdentifier,
  encryptedContent  [0] IMPLICIT EncryptedContentOPTIONAL //标识内容加密算法
}
EncryptedContent::= OCTET STRING

6.4RecipientInfo类型

每个接收者信息用RecipientInfo类型表示:

RecipientInfo::= SEQUENCE {
  version Version,
  issuerAndSerialNumber IssuerAndSerialNumber,//通过特定的号码和数字指定受者的证书
  //指定用接收者公钥加密内容加密密钥的密钥加密算法
  keyEncryptionAlgorithm KeyEncryptionAlgorithmIdentifier,
  encryptedKey EncryptedKey //被接受者加密密钥加密后的内容密钥
}
EncryptedKey::= OCTET STRING

7.Signed-and-enveloped-data 内容类型

7.1 组成

7.2 组件过程

7.3 SignedAndEnvelopedData 类型

SignedAndEnvelopedData::= SEQUENCE {
  version Version,// 1
  recipientInfos RecipientInfos, //
  digestAlgorithmsDigestAlgorithmIdentifiers,//消息摘要算法标识符的集合
  encryptedContentInfoEncryptedContentInfo,//加密内容
  //PKCS＃6扩展证书何X509证书的集合
  certificates   [0]IMPLICIT ExtendedCertificatesAndCertificates OPTIONAL,
  //是证书撤销列表的集合
  crls  [1] IMPLICIT CertificateRevocationListsOPTIONAL,
  signerInfos SignerInfos   //每个签名者信息集合
  }

注：摘要处理过程中都没使用DER编码

8. Digested-data内容类型

8.1 组成

​ digested-data内容类型由任意类型的内容和内容的消息摘要组成。

8.2 组建过程

  DigestedData::= SEQUENCE {
  version Version,
  digestAlgorithmDigestAlgorithmIdentifier,//标识对内容进行摘要计算的消息摘要算法
  contentInfo ContentInfo,//对其进行摘要计算的内容。可以是任意定义的内容类型。
  digest Digest // digest是消息摘要计算的结果。
  }  
Digest::= OCTET STRINGD

9.Encrypted-data内容类型

encrypted-data内容类型由任意类型的加密内容组成。 encryptedContentInfo是加了密的内容信息

EncryptedData::= SEQUENCE {
  version Version,// version是指语法的版本号，这一标准中版本应该为0。
  encryptedContentInfoEncryptedContentInfo// encryptedContentInfo是加了密的内容信息
  }

9.数字签名与数字信封

1. 数字签名

指用户利用自己的私钥对原始数据的哈希摘要进行加密所得的数据。数字签名定义两种互补的运算：一种用于签名，另一个用于验证。“私钥签名，公钥验证”。

签名：发送方用特殊的hash算法，由明文中产生固定长度的【摘要】，然后利用自己的私钥对形成的摘要进行加密，这里加密后的数据就是数字签名。

验证：接受方利用发送方的公钥解密被加密的摘要得到结果A，然后对明文也进行hash操作产生摘要B.最后,把A和B作比较。此方式既可以保证发送方的身份正确性，又可以保证数据在传输过程中不会被篡改。

2.数字信封

数字信封的功能类似于普通信封。普通信封在法律的约束下保证只有收信人才能阅读信的内容；数字信封则采用密码技术保证了只有规定的接收人才能阅读信息的内容。

数字信封中采用了单钥加密体制和公钥密码体制。信息发送者首先利用随机产生的【对称密码】加密信息(因为非对称加密技术的速度比较慢)，再利用接收方的【公钥】加密对称密码，被公钥加密后的对称密钥被称之为数字信封。在传递信息时，信息接收方要解密信息时，必须先用自己的私钥解密数字信封，得到对称密码，才能利用对称密码解密所得到的信息。

数字信封既发挥了对称加密算法速度快、安全性好的优点，又发挥了非对称加密算法密钥管理方便的优点。

3.应用示例

  1. 为了保证信息传送的真实性、完整性和不可否认性，需要对要传送的信息进行数字加密和数字签名。其传送过程如下：

发送者A：

  1. A准备要传送的 数字信息(明文)

  2. A对数字信息(明文)进行哈希(hash)运算，得到一信息摘要。

  3. A用自己的【私钥(SK)】对信息摘要进行加密得到A的数字签名，并将其附在数字信息上。（数字签名）

  4. A随机产生一个加密钥(DES密钥)，并用此密钥对要发送的信息(明文)进行加密，形成密文。（对称加密）

  5. A用B的【公钥(PK)】对刚才随机产生的加密密钥进行加密，将加密后的DES密钥连同密文一起传送给B。（数字信封）

接收者B：

  1. B收到A传送过来的密文和加过密的DES密钥，先用自己的私钥(SK)对加密的DES密钥进行解密，得到DES密钥。

  2. B然后用DES密钥对受到的密文进行解密，得到明文的数字信息，然后将DES密钥抛弃(即DES密钥作废)。

  3. B用A的公钥(PK)对A的数字签名进行解密，得到信息摘要。

  4. B用相同的has算法对收到的明文再进行一次hash运算，得到一个新的信息摘要。

  5. B将收到的信息摘要和新生成的信息摘要进行比较，如果一致，说明收到的信息没有被修改过。

https://blog.csdn.net/kotonohaparty/article/details/6927095

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