C# создать промежуточный сертификат из собственной подписи Root CA - PullRequest
Новая
       19

C# создать промежуточный сертификат из собственной подписи Root CA

0 голосов
/ 05 марта 2020

Я использую Visual Studio 2019 с c# и Bouncy Castle в версии 1.8.5. Я успешно смог сгенерировать Certificate Authority (CA) и теперь хочу сгенерировать Intermediate Certificate. В моем текущем рабочем процессе сертификат CA возвращается как X509Certificate2 -объект, который я передаю для создания промежуточного сертификата. Оттуда я хочу прочитать PrivateKey, но у меня возникают проблемы при этом.

Для генерации CA (CACertificateDetails - простой класс для хранения передаваемых строк): 

public static X509Certificate2 GenerateCA(CACertificateDetails details)
{
    // generate a random number
    var random = GetSecureRandom();

    // init the certificate generator
    X509V3CertificateGenerator certificateGenerator = new X509V3CertificateGenerator();

    // serial number
    certificateGenerator.SetSerialNumber(SerialNumber(random));

    // set issuer and subject name
    var subjectDN = new X509Name(details.SubjectName);
    var issuerDN = new X509Name(details.IssuerName);
    certificateGenerator.SetIssuerDN(issuerDN);
    certificateGenerator.SetSubjectDN(subjectDN);

    // validation time
    var notBefore = DateTime.UtcNow.Date;
    var notAfter = notBefore.AddYears(details.ValidYears);
    certificateGenerator.SetNotBefore(notBefore);
    certificateGenerator.SetNotAfter(notAfter);

    // subject public Key
    AsymmetricCipherKeyPair subjectKeyPair;
    KeyGenerationParameters keyGenerationParameters = new KeyGenerationParameters(random, details.KeyStrength);
    RsaKeyPairGenerator keyPairGenerator = new RsaKeyPairGenerator();
    keyPairGenerator.Init(keyGenerationParameters);
    subjectKeyPair = keyPairGenerator.GenerateKeyPair();

    certificateGenerator.SetPublicKey(subjectKeyPair.Public);

    // set the hash algorithm
    AsymmetricCipherKeyPair issuerKeyPair = subjectKeyPair;
    ISignatureFactory signatureFactory = new Asn1SignatureFactory(PkcsObjectIdentifiers.Sha512WithRsaEncryption.ToString(), issuerKeyPair.Private, random);

    // generate the certificate
    var certificate = certificateGenerator.Generate(signatureFactory);
    var x509Certificate = new X509Certificate2(certificate.GetEncoded());

    PrivateKeyInfo info = PrivateKeyInfoFactory.CreatePrivateKeyInfo(subjectKeyPair.Private);
    Asn1Sequence seq = (Asn1Sequence)Asn1Object.FromByteArray(info.ParsePrivateKey().GetDerEncoded());
    if (seq.Count != 9)
    {
        throw new PemException("malformed sequence in RSA private key");
    }

    RsaPrivateKeyStructure rsa = RsaPrivateKeyStructure.GetInstance(seq);
    RsaPrivateCrtKeyParameters rsaparams = new RsaPrivateCrtKeyParameters(
        rsa.Modulus, rsa.PublicExponent, rsa.PrivateExponent, rsa.Prime1, rsa.Prime2, rsa.Exponent1, rsa.Exponent2, rsa.Coefficient);

    var convertedRsa = DotNetUtilities.ToRSA(rsaparams);
    var x509CertificateRet = x509Certificate.CopyWithPrivateKey(convertedRsa);
    x509CertificateRet.FriendlyName = details.FriendlyName;

    return x509CertificateRet;
}

Метод генерации промежуточного сертификата заключается в следующем (только что сгенерированный ЦС теперь передается как объект): 

public static X509Certificate2 GenerateCertificate(CertificateDetails details, X509Certificate2 issuer)
{
    // generate a random number
    var random = GetSecureRandom();

    // init the certificate generator
    X509V3CertificateGenerator certificateGenerator = new X509V3CertificateGenerator();

    // serial number
    certificateGenerator.SetSerialNumber(SerialNumber(random));

    // set issuer and subject name
    var issuerDN = new X509Name(issuer.Issuer);
    certificateGenerator.SetIssuerDN(issuerDN);

    var distinguishedNames = DistinguishedName(details);
    var nameOids = new ArrayList(distinguishedNames.Select(x => x.Item1).ToArray());
    var nameValues = new ArrayList(distinguishedNames.Select(x => x.Item2).ToArray());
    var subjectDN = new X509Name(nameOids, nameValues);
    certificateGenerator.SetSubjectDN(subjectDN);

    // authority key identifier
    var authorityKeyIdentifier = new AuthorityKeyIdentifierStructure(DotNetUtilities.FromX509Certificate(issuer));
    certificateGenerator.AddExtension(X509Extensions.AuthorityKeyIdentifier.Id, false, authorityKeyIdentifier);

    // Basic Constraints - certificate is allowed to be used as intermediate.
    certificateGenerator.AddExtension(X509Extensions.BasicConstraints.Id, true, new BasicConstraints(details.IsIntermediateCertificate));

    // key usage
    if (!details.IsIntermediateCertificate)
    {
        certificateGenerator.AddExtension(X509Extensions.KeyUsage, true, new KeyUsage(KeyUsage.DigitalSignature | KeyUsage.DataEncipherment | KeyUsage.KeyAgreement));
        certificateGenerator.AddExtension(X509Extensions.ExtendedKeyUsage, true, new ExtendedKeyUsage(new[] { KeyPurposeID.IdKPServerAuth, KeyPurposeID.IdKPServerAuth }));
    }
    else
    {
        certificateGenerator.AddExtension(X509Extensions.KeyUsage, true, new KeyUsage(KeyUsage.DigitalSignature | KeyUsage.DataEncipherment | KeyUsage.KeyAgreement | KeyUsage.KeyCertSign));
        certificateGenerator.AddExtension(X509Extensions.ExtendedKeyUsage, true, new ExtendedKeyUsage(KeyPurposeID.AnyExtendedKeyUsage));
    }

    // validation time
    var notBefore = DateTime.UtcNow.Date;
    var notAfter = notBefore.AddYears(details.ValidYears);
    certificateGenerator.SetNotBefore(notBefore);
    certificateGenerator.SetNotAfter(notAfter);

    // subject public Key
    AsymmetricCipherKeyPair subjectKeyPair;
    KeyGenerationParameters keyGenerationParameters = new KeyGenerationParameters(random, details.KeyStrength);
    RsaKeyPairGenerator keyPairGenerator = new RsaKeyPairGenerator();
    keyPairGenerator.Init(keyGenerationParameters);
    subjectKeyPair = keyPairGenerator.GenerateKeyPair();

    certificateGenerator.SetPublicKey(subjectKeyPair.Public);

    // set the hash algorithm
    var issuerPrivateKey = TransformRSAPrivateKey(issuer.PrivateKey);
    ISignatureFactory signatureFactory = new Asn1SignatureFactory("SHA3-512withRSA", issuerPrivateKey, random);

    // generate the certificate
    var certificate = certificateGenerator.Generate(signatureFactory);

    PrivateKeyInfo info = PrivateKeyInfoFactory.CreatePrivateKeyInfo(subjectKeyPair.Private);
    var x509Certificate = new X509Certificate2(certificate.GetEncoded());

    Asn1Sequence seq = (Asn1Sequence)Asn1Object.FromByteArray(info.ParsePrivateKey().GetDerEncoded());
    if (seq.Count != 9)
    {
        throw new PemException("Malformed sequence in RSA private key");
    }

    RsaPrivateKeyStructure rsa = RsaPrivateKeyStructure.GetInstance(seq);
    RsaPrivateCrtKeyParameters rsaparams = new RsaPrivateCrtKeyParameters(
        rsa.Modulus, rsa.PublicExponent, rsa.PrivateExponent, rsa.Prime1, rsa.Prime2, rsa.Exponent1, rsa.Exponent2, rsa.Coefficient);

    x509Certificate.PrivateKey = DotNetUtilities.ToRSA(rsaparams);
    x509Certificate.FriendlyName = details.FriendlyName;

    return x509Certificate;
}

Теперь мне не удается выполнить функцию TransformRSAPrivateKey в строке prov.ExportParameters(true), вероятно, потому что там данные личного ключа не найдены, что я нахожу странным из-за того, что я скопировал их с x509Certificate.CopyWithPrivateKey(convertedRsa) в генерации CA. 

private static AsymmetricKeyParameter TransformRSAPrivateKey(AsymmetricAlgorithm privateKey)
{
    RSACryptoServiceProvider prov = privateKey as RSACryptoServiceProvider;
    RSAParameters parameters = prov.ExportParameters(true);

    return new RsaPrivateCrtKeyParameters(
        new BigInteger(1, parameters.Modulus),
        new BigInteger(1, parameters.Exponent),
        new BigInteger(1, parameters.D),
        new BigInteger(1, parameters.P),
        new BigInteger(1, parameters.Q),
        new BigInteger(1, parameters.DP),
        new BigInteger(1, parameters.DQ),
        new BigInteger(1, parameters.InverseQ));
}

Как я могу перейти к использованию CA для генерации (и подписи ) мой Intermediate Certificate? Я не хочу передавать AsymmetricKeyParameter, как показано в нескольких примерах здесь, на stackoverflow. В какой-то момент я хочу сохранить CA на диск и прочитать его в другое время, чтобы создать сертификат с тем же CA. В то время у меня не будет рабочего процесса создания CA и, следовательно, не будет объекта AsymmetricKeyParameter.

1 Ответ

0 голосов
/ 21 марта 2020

Хорошо, проблема была в следующих строках: 

// set the hash algorithm
var issuerPrivateKey = TransformRSAPrivateKey(issuer.PrivateKey);
ISignatureFactory signatureFactory = new Asn1SignatureFactory("SHA3-512withRSA", issuerPrivateKey, random);

Можно передать сертификат эмитента X509Certificate2 в функцию GenerateCertificate, как в оригинальном сообщении. Хитрость заключается в том, чтобы загрузить этот сертификат с флагом X509KeyStorageFlags.Exportable, например X509Certificate2(certificatePath, password, X509KeyStorageFlags.PersistKeySet | X509KeyStorageFlags.Exportable);.

Далее я изменил свой код на 

// set the hash algorithm
var issuerPrivateKey = DotNetUtilities.GetKeyPair(issuerCA.PrivateKey).Private;
ISignatureFactory signatureFactory = new Asn1SignatureFactory(PkcsObjectIdentifiers.Sha512WithRsaEncryption.ToString(), issuerPrivateKey, random);
...