使用SHA-256哈希算法的带有PSS填充和MGF1掩码的C＃RSA签名

问题描述

首先，我还是加密/签名新手，请耐心使用任何误用条款。

我需要在正在由Python库验证的C＃中创建一个签名。在Python中，这是用于解码/验证签名的简单代码段：

    from cryptography.hazmat.primitives import hashes
    from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding

    public_key.verify(signature,payload_contents,padding.PSS(mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH,),hashes.SHA256(),)

我当前的C＃代码如下：

    private static string CreateSignature(byte[] data,string privateKeyFileLocation)
    {
        var cert = new X509Certificate2(privateKeyFileLocation);
        
        byte[] signedBytes;
        using (var rsa = cert.GetRSAPrivateKey())
        {
            signedBytes = rsa.SignData(data,HashAlgorithmName.SHA256,RSASignaturePadding.Pss);
        }
        var finalString = Convert.ToBase64String(signedBytes);
        return finalString;
    }

但是，签名未通过Python代码中的验证检查。看起来.Net库中的PSS填充默认使用MGF1。但是，我相信由于掩码生成函数（MGF1）在Python代码中使用256位哈希值而导致问题，但在C＃中默认为SHA1。我已经仔细阅读了.Net C＃文档，似乎无法覆盖它。我查看了Bouncy Castle的C＃文档，但很难找到任何类似的示例来说明如何使用自定义参数设置填充。有没有在这方面有经验的人，可以提供一些提示吗？

解决方法

仅针对其他与此相关的人。这是我最终得到的代码。

    private static string GenerateSignatureForData(string data,string privateKeyFileLocation)
    {
        var cert = new X509Certificate2(privateKeyFileLocation,"12345",X509KeyStorageFlags.Exportable);
        var bcCert = TransformRSAPrivateKey(cert.PrivateKey);
        var keyLen = (int)Math.Ceiling((cert.GetRSAPrivateKey().KeySize - 1) / 8.0);

        byte[] signedBytes = CreateSignature(Encoding.ASCII.GetBytes(data),bcCert,keyLen);
        return Convert.ToBase64String(signedBytes);
    }

    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),parameters.D),parameters.P),parameters.Q),parameters.DP),parameters.DQ),parameters.InverseQ));
    }

    private static byte[] CreateSignature(byte[] data,AsymmetricKeyParameter privateKey,int keyLength)
    {
        var digest = new Sha256Digest();
        var saltLength = keyLength - digest.GetDigestSize() - 2;

        PssSigner signer = new PssSigner(new RsaEngine(),new Sha256Digest(),digest,saltLength);
        signer.Init(true,new ParametersWithRandom((RsaPrivateCrtKeyParameters)privateKey));
        signer.BlockUpdate(data,data.Length);
        return signer.GenerateSignature();
    }

其中有一些额外的内容，因为还必须计算盐长。我必须查看密码库的源代码才能在此处计算python代码中指示的盐MAX_LENGTH：

    salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH

严格来说，这是执行此操作所需的代码：

    var cert = new X509Certificate2(privateKeyFileLocation,X509KeyStorageFlags.Exportable);
    var bcCert = TransformRSAPrivateKey(cert.PrivateKey);
    var keyLen = (int)Math.Ceiling((cert.GetRSAPrivateKey().KeySize - 1) / 8.0);
    var digest = new Sha256Digest();
    var saltLength = keyLength - digest.GetDigestSize() - 2;

类似地，要将.Net crypto lib AsymmetricAlgorithm转换为有弹性的城堡AsymmetricKeyParameter，需要上面看到的转换函数TransformRSAPrivateKey。