Подписывание данных с помощью CNG
Подписывание данных не защищает данные. Он проверяет только целостность данных. Отправитель хэширует данные и подписывает (шифрует) хэш с помощью закрытого ключа. Предполагаемый получатель выполняет проверку путем создания хэша полученных данных, расшифровки подписи для получения исходного хэша и сравнения двух хэшей.
Когда данные подписаны, отправитель создает хэш-значение и подписывает (шифрует) хэш с помощью закрытого ключа. Затем эта подпись присоединяется к данным и отправляется в сообщении получателю. Хэширование алгоритма, который использовался для создания подписи, должен быть заранее известен получателем или определен в сообщении. Как это сделать, до протокола сообщения.
Чтобы проверить подпись, получатель извлекает данные и подпись из сообщения. Затем получатель создает другое хэш-значение из данных, расшифровывает подписанный хэш с помощью открытого ключа отправителя и сравнивает два хэш-значения. Если значения идентичны, то подпись была проверена, и предполагается, что данные не будут удалены.
Создание подписи с помощью CNG
- Создайте хэш-значение для данных с помощью функций хэширования CNG. Дополнительные сведения о создании хэша см. в статье "Создание хэша с помощью CNG".
- Создайте асимметричный ключ для подписи хэша. Вы можете создать постоянный ключ с помощью клавиши CNG служба хранилища Functions или эфемерного ключа с помощью криптографических функций шифрования CNG.
- Используйте функцию NCryptSignHash или BCryptSignHash для подписывания (шифрования) хэш-значения. Эта функция подписывает хэш-значение с помощью асимметричного ключа.
- Объедините данные и подпись в сообщение, которое может быть отправлено целевому получателю.
Проверка подписи с помощью CNG
- Извлеките данные и подпись из сообщения.
- Создайте хэш-значение для данных с помощью функций хэширования CNG. Используемый алгоритм хэширования должен быть тем же алгоритмом, который использовался для подписи хэша.
- Получите общедоступную часть асимметричной пары ключей, которая использовалась для подписи хэша. Как получить этот ключ, зависит от того, как был создан и сохранен ключ. Если ключ был создан или загружен с помощью клавиши CNG служба хранилища Functions, вы будете использовать функцию NCryptOpenKey для загрузки сохраненного ключа. Если ключ является временным ключом, он должен был бы быть сохранен в ключевом BLOB-объекте. Необходимо передать этот ключ BLOB в функцию BCryptImportKeyPair или NCryptImportKeyKey.
- Передайте новое хэш-значение, подпись и дескриптор ключа в функцию NCryptVerifySignature или функцию BCryptVerifySignature. Эти функции выполняют проверку с помощью открытого ключа для расшифровки подписи и сравнения расшифрованного хэша с хэшом, вычисляемого на шаге 2. Функция BCryptVerifySignature возвращает STATUS_SUCCESS, если подпись соответствует хэшу или STATUS_INVALID_SIGNATURE, если подпись не соответствует хэшу. Функция NCryptVerifySignature возвращает STATUS_SUCCESS, если подпись соответствует хэшу или NTE_BAD_SIGNATURE, если подпись не соответствует хэшу.
Пример подписывания и проверки данных
В следующем примере показано, как использовать криптографические примитивные API для подписывания данных с сохраненным ключом и проверки подписи с помощью эфемерного ключа.
// THIS CODE AND INFORMATION IS PROVIDED "AS IS" WITHOUT WARRANTY OF
// ANY KIND, EITHER EXPRESSED OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO
// THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND/OR FITNESS FOR A
// PARTICULAR PURPOSE.
//
// Copyright (C) Microsoft. All rights reserved.
/*++
Abstract:
Sample program for ECDSA 256 signing using CNG
Example for use of BCrypt/NCrypt API
Persisted key for signing and ephemeral key for verification
--*/
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <bcrypt.h>
#include <ncrypt.h>
#define NT_SUCCESS(Status) (((NTSTATUS)(Status)) >= 0)
#define STATUS_UNSUCCESSFUL ((NTSTATUS)0xC0000001L)
static const BYTE rgbMsg[] =
{
0x04, 0x87, 0xec, 0x66, 0xa8, 0xbf, 0x17, 0xa6,
0xe3, 0x62, 0x6f, 0x1a, 0x55, 0xe2, 0xaf, 0x5e,
0xbc, 0x54, 0xa4, 0xdc, 0x68, 0x19, 0x3e, 0x94,
};
void __cdecl wmain(
int argc,
__in_ecount(argc) LPWSTR *wargv)
{
NCRYPT_PROV_HANDLE hProv = NULL;
NCRYPT_KEY_HANDLE hKey = NULL;
BCRYPT_KEY_HANDLE hTmpKey = NULL;
SECURITY_STATUS secStatus = ERROR_SUCCESS;
BCRYPT_ALG_HANDLE hHashAlg = NULL,
hSignAlg = NULL;
BCRYPT_HASH_HANDLE hHash = NULL;
NTSTATUS status = STATUS_UNSUCCESSFUL;
DWORD cbData = 0,
cbHash = 0,
cbBlob = 0,
cbSignature = 0,
cbHashObject = 0;
PBYTE pbHashObject = NULL;
PBYTE pbHash = NULL,
pbBlob = NULL,
pbSignature = NULL;
UNREFERENCED_PARAMETER(argc);
UNREFERENCED_PARAMETER(wargv);
//open an algorithm handle
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptOpenAlgorithmProvider(
&hHashAlg,
BCRYPT_SHA1_ALGORITHM,
NULL,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptOpenAlgorithmProvider\n", status);
goto Cleanup;
}
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptOpenAlgorithmProvider(
&hSignAlg,
BCRYPT_ECDSA_P256_ALGORITHM,
NULL,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptOpenAlgorithmProvider\n", status);
goto Cleanup;
}
//calculate the size of the buffer to hold the hash object
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptGetProperty(
hHashAlg,
BCRYPT_OBJECT_LENGTH,
(PBYTE)&cbHashObject,
sizeof(DWORD),
&cbData,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptGetProperty\n", status);
goto Cleanup;
}
//allocate the hash object on the heap
pbHashObject = (PBYTE)HeapAlloc (GetProcessHeap (), 0, cbHashObject);
if(NULL == pbHashObject)
{
wprintf(L"**** memory allocation failed\n");
goto Cleanup;
}
//calculate the length of the hash
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptGetProperty(
hHashAlg,
BCRYPT_HASH_LENGTH,
(PBYTE)&cbHash,
sizeof(DWORD),
&cbData,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptGetProperty\n", status);
goto Cleanup;
}
//allocate the hash buffer on the heap
pbHash = (PBYTE)HeapAlloc (GetProcessHeap (), 0, cbHash);
if(NULL == pbHash)
{
wprintf(L"**** memory allocation failed\n");
goto Cleanup;
}
//create a hash
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptCreateHash(
hHashAlg,
&hHash,
pbHashObject,
cbHashObject,
NULL,
0,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptCreateHash\n", status);
goto Cleanup;
}
//hash some data
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptHashData(
hHash,
(PBYTE)rgbMsg,
sizeof(rgbMsg),
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptHashData\n", status);
goto Cleanup;
}
//close the hash
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptFinishHash(
hHash,
pbHash,
cbHash,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptFinishHash\n", status);
goto Cleanup;
}
//open handle to KSP
if(FAILED(secStatus = NCryptOpenStorageProvider(
&hProv,
MS_KEY_STORAGE_PROVIDER,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptOpenStorageProvider\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
//create a persisted key
if(FAILED(secStatus = NCryptCreatePersistedKey(
hProv,
&hKey,
NCRYPT_ECDSA_P256_ALGORITHM,
L"my ecc key",
0,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptCreatePersistedKey\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
//create key on disk
if(FAILED(secStatus = NCryptFinalizeKey(hKey, 0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptFinalizeKey\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
//sign the hash
if(FAILED(secStatus = NCryptSignHash(
hKey,
NULL,
pbHash,
cbHash,
NULL,
0,
&cbSignature,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptSignHash\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
//allocate the signature buffer
pbSignature = (PBYTE)HeapAlloc (GetProcessHeap (), 0, cbSignature);
if(NULL == pbSignature)
{
wprintf(L"**** memory allocation failed\n");
goto Cleanup;
}
if(FAILED(secStatus = NCryptSignHash(
hKey,
NULL,
pbHash,
cbHash,
pbSignature,
cbSignature,
&cbSignature,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptSignHash\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
if(FAILED(secStatus = NCryptExportKey(
hKey,
NULL,
BCRYPT_ECCPUBLIC_BLOB,
NULL,
NULL,
0,
&cbBlob,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptExportKey\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
pbBlob = (PBYTE)HeapAlloc (GetProcessHeap (), 0, cbBlob);
if(NULL == pbBlob)
{
wprintf(L"**** memory allocation failed\n");
goto Cleanup;
}
if(FAILED(secStatus = NCryptExportKey(
hKey,
NULL,
BCRYPT_ECCPUBLIC_BLOB,
NULL,
pbBlob,
cbBlob,
&cbBlob,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptExportKey\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptImportKeyPair(
hSignAlg,
NULL,
BCRYPT_ECCPUBLIC_BLOB,
&hTmpKey,
pbBlob,
cbBlob,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptImportKeyPair\n", status);
goto Cleanup;
}
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptVerifySignature(
hTmpKey,
NULL,
pbHash,
cbHash,
pbSignature,
cbSignature,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptVerifySignature\n", status);
goto Cleanup;
}
wprintf(L"Success!\n");
Cleanup:
if(hHashAlg)
{
BCryptCloseAlgorithmProvider(hHashAlg,0);
}
if(hSignAlg)
{
BCryptCloseAlgorithmProvider(hSignAlg,0);
}
if (hHash)
{
BCryptDestroyHash(hHash);
}
if(pbHashObject)
{
HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pbHashObject);
}
if(pbHash)
{
HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pbHash);
}
if(pbSignature)
{
HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pbSignature);
}
if(pbBlob)
{
HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pbBlob);
}
if (hTmpKey)
{
BCryptDestroyKey(hTmpKey);
}
if (hKey)
{
NCryptDeleteKey(hKey, 0);
}
if (hProv)
{
NCryptFreeObject(hProv);
}
}