La Signature numérique à l'aide du certificat et la clé USB token

Je ne sais pas que j'avais de caractériser n'importe quel aspect de OpenSSL moteurs comme "assez simple". La version ligne de commande est chaotique, et je ne pouvais comprendre ce que la ligne de commande a été fait après l'avoir fait dans le code moi-même. L'ordre des opérations et la durée de vie ne sont pas appelés très bien (et je n'ai toujours pas savoir ce que c'est, mais j'ai mon système en cours d'exécution et n'est plus une fuite de mémoire, donc yay.)

J'ai mis en place le fonctionnement des versions sur github: https://github.com/tkil/openssl-pkcs11-samples

Voici une visite guidée à travers les parties pertinentes de tok-sign.c:

Tout d'abord, certaines aides:

#define FAIL( msg, dest )                      \
    do {                                       \
        fprintf( stderr, "error: " msg "\n" ); \
        goto dest;                             \
    } while ( 0 )

/* mandatory is "not optional"... */
const int CMD_MANDATORY = 0;

Probablement le plus étrange chose à propos de la dynamic moteur est qu'il est vraiment un méta-moteur: vous nourrir de différents paramètres, et quand vous le nourrir LOAD, il charge la dynamique de la bibliothèque et fait un nouveau moteur disponible. Il est simple dans le code, une fois que vous savez le bon ordre des opérations. Ici, nous avons accès à la dynamique du moteur, le configurer, puis lui demander d'apporter la pkcs11 moteur:

ENGINE_load_dynamic();
ENGINE * dyn = ENGINE_by_id( "dynamic" );
if ( ! dyn )
    FAIL( "retrieving 'dynamic' engine", free_out_sig_file );

//this is the bridge between OpenSSL and any generic PCKS11 provider:
char * engine_pkcs11_so = "/opt/crypto/lib/engines/engine_pkcs11.so";

if ( 1 != ENGINE_ctrl_cmd_string( dyn, "SO_PATH", engine_pkcs11_so, CMD_MANDATORY ) )
    FAIL( "dyn: setting so_path <= 'engine_pkcs11.so'", free_dyn );

if ( 1 != ENGINE_ctrl_cmd_string( dyn, "ID", "pkcs11", CMD_MANDATORY ) )
    FAIL( "dyn: setting id <= 'pkcs11'", free_dyn );

if ( 1 != ENGINE_ctrl_cmd( dyn, "LIST_ADD", 1, NULL, NULL, CMD_MANDATORY ) )
    FAIL( "dyn: setting list_add <= 1", free_dyn );

if ( 1 != ENGINE_ctrl_cmd( dyn, "LOAD", 1, NULL, NULL, CMD_MANDATORY ) )
    FAIL( "dyn: setting load <= 1", free_dyn );

À ce point, si tous ces appels réussi, OpenSSL instance a maintenant accès à un nouveau moteur appelé "pkcs11". Maintenant, nous devons obtenir de l'accès à ce nouveau moteur, le configurer correctement, et de le laisser s'initialiser:

ENGINE * pkcs11 = ENGINE_by_id( "pkcs11" );
if ( ! pkcs11 )
    FAIL( "pkcs11: unable to get engine", free_dyn );

//this is the actual pkcs11 provider we're using.  in this case, it's
//from the OpenSC package.
char * opensc_pkcs11_so = "/opt/crypto/lib/opensc-pkcs11.so";

if ( 1 != ENGINE_ctrl_cmd_string( pkcs11, "MODULE_PATH", opensc_pkcs11_so, CMD_MANDATORY ) )
    FAIL( "setting module_path <= 'opensc-pkcs11.so'", free_pkcs11 );

if ( 1 != ENGINE_ctrl_cmd_string( pkcs11, "PIN", key_pin, CMD_MANDATORY ) )
    FAIL( "setting pin", free_pkcs11 );

if ( 1 != ENGINE_init( pkcs11 ) )
    FAIL( "pkcs11: unable to initialize engine", free_pkcs11 );

Maintenant que nous avons accès au jeton, nous pouvons obtenir la clé privée pour une utilisation dans OpenSSL opérations:

EVP_PKEY * key = ENGINE_load_private_key( pkcs11, key_id, NULL, NULL );
if ( ! key )
    FAIL( "reading private key", free_pkcs11 );

Cependant, je ne pouvais pas comprendre comment extraire le certificat correspondant, par le biais de l'interface du MOTEUR, donc je suis allé directement à LibP11:

PKCS11_CTX * p11_ctx = PKCS11_CTX_new();
if ( ! p11_ctx )
    FAIL( "opening pkcs11 context", free_key );

if ( 0 != PKCS11_CTX_load( p11_ctx, opensc_pkcs11_so ) )
    FAIL( "unable to load module", free_p11_ctx );

PKCS11_SLOT * p11_slots;
unsigned int num_p11_slots;
if ( 0 != PKCS11_enumerate_slots( p11_ctx, &p11_slots, &num_p11_slots ) )
    FAIL( "enumerating slots", free_p11_ctx_module );

PKCS11_SLOT * p11_used_slot =
  PKCS11_find_token( p11_ctx, p11_slots, num_p11_slots );
if ( ! p11_used_slot )
    FAIL( "finding token", free_p11_slots );

PKCS11_CERT * p11_certs;
unsigned int num_p11_certs;
if ( 0 != PKCS11_enumerate_certs( p11_used_slot->token, &p11_certs, &num_p11_certs ) )
    FAIL( "enumerating certs", free_p11_slots );

Enfin, nous avons commencer à recueillir des données pour la CMS_Sign demande. Nous regardons tous les certificats sur le jeton, choisir celui correspondant à la clé privée, puis stocker le reste dans un OpenSSL STACK_OF(X509):

STACK_OF(X509) * extra_certs = sk_X509_new_null();
if ( ! extra_certs )
    FAIL( "allocating extra certs", free_p11_slots );

X509 * key_cert = NULL;
for ( unsigned int i = 0; i < num_p11_certs; ++i )
{
    PKCS11_CERT * p11_cert = p11_certs + i;

    if ( ! p11_cert->label )
        continue;

    //fprintf( stderr, "p11: got cert label='%s', x509=%p\n",
    //        p11_cert->label, p11_cert->x509 );

    if ( ! p11_cert->x509 )
    {
        fprintf( stderr, "p11: ... no x509, ignoring\n" );
        continue;
    }

    const char * label = p11_cert->label;
    const unsigned int label_len = strlen( label );

    if ( strcmp( label, key_label ) == 0 )
    {
        //fprintf( stderr, "p11: ... saving as signing cert\n" );
        key_cert = p11_cert->x509;
    }
    else if ( strncmp( label, "encrypt", 7 ) == 0 &&
              label_len == 8 &&
              '0' <= label[7] && label[7] <= '3' )
    {
        //fprintf( stderr, "p11: ... ignoring as encrypting cert\n" );
    }
    else
    {
        //fprintf( stderr, "p11: ... saving as extra cert\n" );
        if ( ! sk_X509_push( extra_certs, p11_cert->x509 ) )
            FAIL( "pushing extra cert", free_extra_certs );
    }
}

if ( ! key_cert )
    FAIL( "finding signing cert", free_extra_certs );

Enfin, nous pouvons signer les données, alors la sortie de la signature dans un DER format de fichier:

CMS_ContentInfo * ci = CMS_sign( key_cert, key, extra_certs, in_data_file,
                                 CMS_DETACHED | CMS_BINARY );
if ( ! ci )
    FAIL( "could not create signing structure", free_extra_certs );

if ( 1 != i2d_CMS_bio( out_sig_file, ci ) )
       FAIL( "could not write signature in DER", free_ci );

Après, c'est juste de nettoyage:

free_ci:
    CMS_ContentInfo_free( ci );

free_extra_certs:
    /* these certs are actually "owned" by the libp11 code, and are
     * presumably freed with the slot or context. */
    sk_X509_free( extra_certs );

free_p11_slots:
    PKCS11_release_all_slots( p11_ctx, p11_slots, num_p11_slots );

free_p11_ctx_module:
    PKCS11_CTX_unload( p11_ctx );

free_p11_ctx:
    PKCS11_CTX_free( p11_ctx );

free_key:
    EVP_PKEY_free( key );

free_pkcs11:
    ENGINE_free( pkcs11 );

free_dyn:
    ENGINE_free( dyn );

OriginalL'auteur AnthonyFoiani