使用UKEY进行数字签名和加密 -- HSM、PKCS#11与Signtool
使用UKEY进行数字签名和加密 – HSM、PKCS#11与Signtool
1. 简介
1.1 HSM、PKCS#11 与 Signtool 的基础概念
- HSM (Hardware Security Module): 一种硬件设备，专门设计用于保护和管理数字密钥，并执行加密操作。
HSM提供了一个高度安全的环境，确保密钥不会被未经授权的访问。 - PKCS#11: 一组标准，定义了与密码设备（如
HSM）交互的API。PKCS#11允许应用程序通过标准化的接口与HSM通信，增强了互操作性和灵活性。 - Signtool: 一款签名工具，用于对可执行文件、脚本、驱动程序等进行数字签名。Signtool 可以通过
PKCS#11接口与HSM交互，利用HSM中的私钥进行签名操作。
1.2 三者之间的关系及重要性
- Signtool与HSM的连接:
Signtool通过PKCS#11 API 与HSM通信，确保签名过程中使用的私钥始终保存在HSM内部，从而提高安全性。 - 安全性提升: 即使Signtool所在的计算机被黑客攻破，攻击者也无法获取到用于签名的私钥，因为私钥始终存储在HSM中。
- 灵活性与兼容性:
PKCS#11标准使得Signtool能够与多个不同厂商的HSM设备兼容，增加了选择的灵活性。
2. HSM基础
2.1 HSM的功能与应用场景
- 功能:
- 密钥生成与管理
- 加密与解密
- 数字签名与验证
- 随机数生成
- 应用场景:
- 金融行业: 保护交易数据
- 政府机构: 保护敏感信息
- 企业: 保护知识产权和客户数据
2.2 HSM的安全特性
- 物理安全: HSM通常安装在安全的数据中心，具备防篡改和防破坏机制。
- 逻辑安全: HSM内部有严格的访问控制和审计日志，确保只有授权用户才能访问密钥。
- 加密算法支持: HSM支持多种加密算法，如
RSA、ECC、AES等。
3. PKCS#11标准
3.1 PKCS#11的作用与价值
- 作用: 提供了一组标准的API，允许应用程序与HSM或其他密码设备进行通信。
- 价值:
- 互操作性: 不同厂商的HSM可以通过相同的API进行通信。
- 灵活性: 应用程序可以轻松地切换不同的HSM供应商，而无需修改代码。
3.2 PKCS#11 API的基本使用
- 初始化:
C_Initialize()- 初始化PKCS#11库。 - 打开会话:
C_OpenSession()- 打开与HSM的会话。 - 登录:
C_Login()- 使用PIN码登录HSM。 - 查找对象:
C_FindObjectsInit(),C_FindObjects(),C_FindObjectsFinal()- 查找密钥对象。 - 签名:
C_SignInit(),C_Sign()- 初始化签名操作并执行签名。 - 注销与关闭会话:
C_Logout(),C_CloseSession(),C_Finalize()- 注销用户并关闭会话。
4. 不同厂商的Signtool工具用法
4.1 亚洲诚信CSignTool.exe
命令概述
CSignTool.exe 是一个命令行工具，用于对文件进行数字签名和验证签名。以下是其基本命令和参数的详细介绍。
基本用法
CSignTool <command> </r <rule>> </f <file|dir>> [/ac|/kp|/s]
命令
- sign: 对文件或目录进行签名。
- verify: 验证文件或目录的签名。
参数
- /r : 指定签名或验证规则的名称。
- /f <file|dir>: 指定要签名或验证的文件或目录。
- /ac: （仅签名）添加额外的证书，用于驱动签名。
- /kp: （仅验证）使用内核模式驱动程序签名策略进行验证。
- /s: （仅验证）检查证书状态（可能会降低速度）。
退出代码
- 0: 所有文件签名/验证成功。
- n: 失败的文件数量。
示例
签名文件
假设您有一个名为 example.exe 的文件，您希望使用名为 myrule 的规则对其进行签名，可以使用以下命令：
CSignTool sign /r myrule /f example.exe
验证文件
假设您有一个名为 example.exe 的已签名文件，您希望使用名为 myrule 的规则对其进行验证，可以使用以下命令：
CSignTool verify /r myrule /f example.exe
添加额外证书并签名
如果您需要在签名过程中添加额外的证书，可以使用 /ac 参数：
CSignTool sign /r myrule /f example.exe /ac
使用内核模式驱动程序签名策略进行验证
如果您需要使用内核模式驱动程序签名策略进行验证，可以使用 /kp 参数：
CSignTool verify /r myrule /f example.exe /kp
检查证书状态
如果您希望在验证过程中检查证书状态，可以使用 /s 参数：
CSignTool verify /r myrule /f example.exe /s
注意事项
- 确保您已经正确配置了签名规则和证书。
- 在使用
CSignTool.exe之前，请确保您的计算机连接到互联网，以便访问必要的服务（如时间戳服务器）。 - 请妥善保管您的证书文件和密码，避免泄露给未经授权的第三方。
4.2 沃通wosigncodecmd
命令概述
wosigncodecmd.exe 是沃通提供的一个命令行工具，用于对文件进行数字签名和时间戳处理。以下是其基本命令和参数的详细介绍。
命令
- sign: 对文件进行签名。
- timestamp: 为已签名的文件添加时间戳。
- help or h: 显示帮助信息。
参数
通用选项
- /default: 使用沃通签名工具的UI参数。如果使用此选项，其他选项将被忽略，除非是
/file、/dir、/hide、/p、/c、/ph。 - /file <file(s)>: 指定文件名，支持通配符。例如：
/file f1 f2... - /dir <dir(s)>: 指定目录。例如：
/dir dir1 dir2...
证书选择选项
- /pfx : 指定包含签名证书的PFX文件。
- /tp : 指定签名证书的SHA1指纹。
- /p : 指定PFX文件的密码或UKey的PIN码。
- /dig : 指定用于创建文件签名的摘要算法（
sha1或sha256，默认是sha1）。
参数选项
- /as: 追加此签名。如果没有主签名，此签名将被设为主签名。
- /d
: 提供签名内容的描述。 - /du : 提供关于签名内容的更多信息的URL。
- /t : 指定时间戳服务器的URL。如果未指定此选项，签名文件将不会被时间戳。如果时间戳失败，将生成警告。
- /tr : 指定RFC 3161时间戳服务器的URL。如果未指定此选项（或
/t），签名文件将不会被时间戳。如果时间戳失败，将生成警告。此选项不能与/t一起使用。 - /isf: 忽略已签名的文件。
- /hide: 隐藏沃通签名工具的UI。
- /c: 任务完成后关闭沃通签名工具。
其他选项
- /ph: 如果支持，为可执行文件生成页面哈希。
示例
签名文件
假设您有一个名为 example.exe 的文件，您希望使用存储在 mycert.pfx 文件中的证书对其进行签名，该证书的密码是 mypassword。您可以使用以下命令：
wosigncodecmd.exe sign /file example.exe /pfx mycert.pfx /p mypassword /dig sha256 /d "Example Software" /du "http://www.example.com" /t http://timestamp.wosign.com
签名多个文件
假设您有一个目录 bin，其中包含多个需要签名的文件。您可以使用以下命令：
wosigncodecmd.exe sign /dir bin /pfx mycert.pfx /p mypassword /dig sha256 /d "Example Software" /du "http://www.example.com" /t http://timestamp.wosign.com
为已签名的文件添加时间戳
假设您有一个已签名的文件 signed_example.exe，您希望为其添加时间戳。您可以使用以下命令：
wosigncodecmd.exe timestamp /file signed_example.exe /t http://timestamp.wosign.com
忽略已签名的文件
假设您有一个目录 bin，其中包含多个文件，您希望只对未签名的文件进行签名。您可以使用以下命令：
wosigncodecmd.exe sign /dir bin /pfx mycert.pfx /p mypassword /dig sha256 /d "Example Software" /du "http://www.example.com" /t http://timestamp.wosign.com /isf
隐藏UI并自动关闭
假设您希望在签名过程中隐藏UI并在任务完成后自动关闭工具。您可以使用以下命令：
wosigncodecmd.exe sign /file example.exe /pfx mycert.pfx /p mypassword /dig sha256 /d "Example Software" /du "http://www.example.com" /t http://timestamp.wosign.com /hide /c
注意事项
- 确保您已经正确配置了PFX文件和密码。
- 在使用
wosigncodecmd.exe之前，请确保您的计算机连接到互联网，以便访问时间戳服务器。 - 请妥善保管您的证书文件和密码，避免泄露给未经授权的第三方。
原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_47763623/article/details/143916874
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