X.509证书中ECDSA签名的ASN.1结构

问题描述

在分析带有 ECDSA 签名的 X.509 证书时，我发现了一个无法解释的 0x00 字节。

X.509 证书的签名应在 ASN.1 BIT STRING 结构中给出。
对于 ECDSA，签名由两个整数 (r,s) 组成，编码为两个 ASN.1 INTEGER 的 ASN.1 SEQUENCE。

在我的例子中（用 openssl 生成）我得到了这个：

    ASN.1 tag for BIT STRING
     |  length 
     |  |    
     |  |     ASN.1 tag for SEQEUNCE
     |  |     |  length
     |  |     |  |
     |  |     |  |  ASN.1 tag for INTEGER             ASN.1 tag for INTEGER           
     |  |     |  |  |  length                         |  length                       
     |  |     |  |  |  |                              |  |                            
     |  |     |  |  |  |   0x21 bytes integer value   |  |   0x21 bytes integer value 
     |  |     |  |  |  |  ____________|____________   |  |  ____________|____________ 
     v  v     v  v  v  v /                         \  v  v /                         \
... 03 49 00 30 46 02 21 00 D5 F4 76 43 ... A2 BD 95 02 21 00 DF 01 30 24 ... 50 12 32
           ^      
           |
           why is there a 0x00 byte?

为什么在 ASN.1 SEQUENCE 标签之前有一个额外的 0x00 字节？

解决方法

ASN.1 BIT_STRING 的第一个八位字节是 Unused Bits 指示符。位串并不总是与完整的八位字节（1 字节）对齐。由于最小编码数据大小为 1 字节，Unused bits 将存储编码值中未使用的位数。例如，您的数据长度正好是 11 位。要编码 11 位长字符串，您将使用 2 个字节，16 位。但是，您必须通过将 Unused Bits 八位字节设置为 5 (16-11) 来指示您的数据长度为 11 位。 Unused Bits 八位字节的可能值为 0-7。更多详情：https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/seccertenroll/about-bit-string