XML签名：如何计算摘要值？

Question

我有这样的 XML

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<foo>
  <bar>
    <value>A</value>
  </bar>
  <bar>
    <value>B</value>
  </bar>
  <baz>
    <value>C</value>
  </baz><Signature xmlns="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#"><SignedInfo><CanonicalizationMethod Algorithm="http://www.w3.org/TR/2001/REC-xml-c14n-20010315" /><SignatureMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#rsa-sha1" /><Reference URI=""><Transforms><Transform Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#enveloped-signature" /><Transform Algorithm="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#" /></Transforms><DigestMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#sha1" /><DigestValue>WqpRWHxXA0YgH+p3Sxy6hRo1XIk=</DigestValue></Reference></SignedInfo><SignatureValue>EoRk/GhR4UA4D+8AzGPPkeim1dZrlSy88eF73n/T9Lpeq9IxoGRHNUA8FEwuDNJuz3IugC0n2RHQQpQajiYvhlY3XG+z742pgsdMfFE4Pddk4gF1T8CVS1rsF7bjX+FKT/c8B2/C8FNgmfkxDlB/ochtbRvuAGPQGtgJ3h/wjSg=</SignatureValue><KeyInfo><X509Data><X509Certificate>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</X509Certificate></X509Data></KeyInfo></Signature>
</foo>

如何创建引用中的摘要值 (WqpRWHxXA0YgH+p3Sxy6hRo1XIk=)？我的意思是如何手动计算这个值？

Answer 1

当我试图找出完全相同的事情时，我遇到了这个问题。后来我弄清楚了如何做到这一点，所以我想我应该在这里发布答案。

需要发生的事情是：

• 规范化
• 创建摘要值，通常是 SHA1（但也可以是 SHA256 等）
• base64 对其进行编码

规范化部分相当简单，因为 Java 库为我做到了这一点。我遇到的困难是接下来的一点，即摘要的创建，因为我犯了一个致命错误，我生成的 SHA1 摘要是十六进制形式的 SHA1。 SHA1 是 160 位，即 20 个字节，但如果以十六进制输出这 160 位，则会得到 40 个字符。如果您随后对其进行 base64 编码，则与 DigestValue 中应有的值相比，您会得到完全错误的值。

相反，您应该生成 SHA1 摘要并对 20 字节输出进行 Base64 编码。不要尝试将 20 个字节输出到 STDOUT，因为它不太可能可读（这就是为什么人们经常输出等价的十六进制，因为它是可读的）。相反，只需对 20 个字节进行 base64 编码，这就是您的 DigestValue。

Answer 2

很简单，在控制台使用openssl：

openssl dgst -binary -sha1 file | openssl enc -base64

完成

Answer 3

我自己也遇到过这个问题：我正在用 Java 和 Java 生成 XML 签名。在.NET中验证，验证总是失败。在我的例子中，原因是“将 XML 打印到文件”函数 XMLWrite.m（是的，在 MATLAB* 中），它“漂亮地打印”了 XML，插入了制表符、空格和换行符。由于这些是文档的一部分，验证自然会失败（在 Java 中也失败了）。查看您的消息来源，这可能发生在您身上。使用 Transformer (javax.xml.transform.*) 正确序列化 DOM，而不更改内容。

*您确实知道 MATLAB 也理解 Java？您只需在解释器控制台中输入 Java 语句即可它们将像本机 m 代码一样执行。

Answer 4

这是一个 JAVA 解决方案，需要以下 jar：

• commons-logging-1.2.jar
• commons-codec-1.6.jar
• Saxon-HE-9.4.jar
• xmlsec-1.3.0.jar

此解决方案使用 http://www .w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#作为规范化算法，并使用SHA256作为哈希算法和base64编码。

注意：document将XML文档表示为JAVA中的DOM对象。

代码示例：

        // create the transformer in order to transform the document from
        // DOM Source as a JAVA document class, into a character stream (StreamResult) of
        // type String writer, in order to be converted to a string later on
        TransformerFactory tf = new net.sf.saxon.TransformerFactoryImpl();
        Transformer transformer = tf.newTransformer();
        transformer.setOutputProperty(OutputKeys.OMIT_XML_DECLARATION, "yes");
        transformer.setOutputProperty(OutputKeys.METHOD, "xml");
        transformer.setOutputProperty(OutputKeys.ENCODING, "UTF-8");

        // create the string writer and transform the document to a character stream
        StringWriter sw = new StringWriter();
        transformer.transform(new DOMSource(document), new StreamResult(sw));

        String documentAsString = sw.toString();

        // initialize the XML security object, which is necessary to run the apache canonicalization
        com.sun.org.apache.xml.internal.security.Init.init();

        // canonicalize the document to a byte array and convert it to string
        Canonicalizer canon = Canonicalizer.getInstance(Canonicalizer.ALGO_ID_C14N_EXCL_OMIT_COMMENTS);
        byte canonXmlBytes[] = canon.canonicalize(documentAsString.getBytes());
        String canonXmlString = new String(canonXmlBytes);

        // get instance of the message digest based on the SHA-256 hashing algorithm
        MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");

        // call the digest method passing the byte stream on the text, this directly updates the message
        // being digested and perform the hashing
        byte[] hash = digest.digest(canonXmlString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

        // encode the endresult byte hash
        byte[] encodedBytes = Base64.encodeBase64(hash);

        return new String(encodedBytes);