Swift / URLSession返回与OpenSSL不同的公钥

问题描述

我有以下代码（可以在操场上运行）：

import UIKit
import CryptoKit

let url: URL = URL(string: "https://apple.com")!

final class SSLExtractor: NSObject,URLSessionDelegate {
    private var session: URLSession!

    init(url: URL) {
        super.init()
        let session = URLSession.init(configuration: .default,delegate: self,delegateQueue: nil)
        session.dataTask(with: url).resume()
    }

    func urlSession(_ session: URLSession,didReceive challenge: URLAuthenticationChallenge,completionHandler: @escaping (URLSession.AuthChallengedisposition,URLCredential?) -> Void) {
        guard challenge.protectionSpace.authenticationMethod == NSURLAuthenticationMethodServerTrust,let serverTrust = challenge.protectionSpace.serverTrust,let publicKey = SecTrustcopyKey(serverTrust),let publicKeyData = SecKeycopyExternalRepresentation(publicKey,nil)
        else { return }
        let publicKeyHash = SHA256.hash(data: publicKeyData as Data)
        print("publicKey: \(publicKey)")
        print("publicKey: \(publicKeyData)")
        print("publicKey: \((publicKeyData as Data).base64EncodedString() )")
        print(publicKeyHash)
    }
}

let extractor = SSLExtractor(url: url)

应该说最后一次打印应该给我服务器的公钥：

SHA256摘要：b0faa00170de7c1ac7994644efadb59f149656546394bd22c95527e78f1984b6

但是，当我使用OpenSSL时：

$ openssl s_client -connect apple.com:443 | openssl x509 -pubkey -noout  | openssl rsa -pubin -outform der| openssl dgst -sha256

我得到了另一个哈希值：

1786e93d8e16512ea34ea1475e39597e77d7e39239ba1a97dcd71f97e64d6619

如何获取正确的哈希？

编辑：也尝试过

              let certificate = SecTrustGetCertificateAtIndex(serverTrust,0),let certifKey = SecCertificatecopyKey(certificate),let certifPubKey = SecKeycopyPublicKey(certifKey),let certifPubKeyData = SecKeycopyExternalRepresentation(certifPubKey,nil)

但是我得到了相同的结果

解决方法

仅是一个答案，但对于评论来说太多了。您发现Swift所提供（并散列）的“外部”公钥是OpenSSL使用的后缀。

如我所引用的那样，OpenSSL使用X.509/PKIX=RFC5280 section 4定义的“ SPKI”（SubjectPublicKeyInfo）结构，该结构是DER编码的ASN.1 SEQUENCE，其中包含AlgorithmIdentifier和BIT STRING，其中包含嵌入式算法特定的数据。 RFC 7468 section 13（虽然未正式说明，但部分地使OpenSSL正式化）确认这是“标准”公共密钥表示的内容，并且RFC 3279 section 2.3.1定义了用于RSA （Apple证书的密钥是）（BIT STRING部分的内容）是实际定义的ASN.1结构RSAPublicKey（尽管3279并未对密钥进行说明，而在2.2.1中对签名进行了说明） PKCS1 currently RFC8017 section A.1.1（但与早期版本相同）。

由于DER编码的工作方式，BIT STRING的内容（在本例中为ASN.1结构RSAPublicKey）恰好是整个SPKI编码的后缀。

如果我们查看并解析SPKI OpenSSL，则从证书中获取（使用x509 -pubkey）

$ openssl rsa -pubin -in applespki -outform der |od -Ax -tx1
writing RSA key
000000 30 82 01 22 30 0d 06 09 2a 86 48 86 f7 0d 01 01
000010 01 05 00 03 82 01 0f 00 30 82 01 0a 02 82 01 01
000020 00 e0 e5 ca aa 34 ea 32 d1 f5 e3 56 e5 05 e8 07
000030 c3 d3 3b 86 93 60 94 37 20 9f 8d d0 17 8f ba da
000040 16 f1 b2 6a bc 41 7a 6f dc 22 87 4b 05 e8 57 48
000050 56 3c da a2 02 e5 57 73 94 95 18 dd 7c c9 b0 68
000060 fe 17 2c 8b 6f fa 42 a9 b1 a8 77 88 22 d4 41 08
000070 08 d9 80 59 92 bc e9 3a 0a 17 e0 2b 13 fe bf ec
000080 69 7d 61 15 14 21 71 73 a0 70 fd 6d a0 0f 46 13
000090 60 8d c1 bd 8c 66 60 04 05 e0 44 f0 a1 53 b7 00
0000a0 7f a3 f3 55 da d2 6c c6 dd 7f 83 79 1f 6e cb 1d
0000b0 78 3e d9 9f fa 58 34 38 41 c5 70 c1 c7 dd ea b0
0000c0 81 c0 d4 a3 18 a4 da 02 15 b8 cb 48 10 fa 42 86
0000d0 75 1c 55 51 6b 48 6e 37 43 98 09 af 4f 52 c0 c8
0000e0 75 40 a5 e7 65 ba 62 2a be 6c 2a 6d 72 5b 82 21
0000f0 d1 75 97 ea 7e 21 a1 04 f4 76 7c 85 db 50 c7 9f
000100 b5 d8 f7 80 15 ba a5 83 9e 2c da f0 73 c6 14 9a
000110 fd 35 07 41 4b 53 21 8d 0d 01 f1 05 b3 04 05 83
000120 cb 02 03 01 00 01
000126
$ openssl asn1parse -i -dump -in applespki1
    0:d=0  hl=4 l= 290 cons: SEQUENCE
    4:d=1  hl=2 l=  13 cons:  SEQUENCE
    6:d=2  hl=2 l=   9 prim:   OBJECT            :rsaEncryption
   17:d=2  hl=2 l=   0 prim:   NULL
   19:d=1  hl=4 l= 271 prim:  BIT STRING
      0000 - 00 30 82 01 0a 02 82 01-01 00 e0 e5 ca aa 34 ea   .0............4.
      0010 - 32 d1 f5 e3 56 e5 05 e8-07 c3 d3 3b 86 93 60 94   2...V......;..`.
      0020 - 37 20 9f 8d d0 17 8f ba-da 16 f1 b2 6a bc 41 7a   7 ..........j.Az
      0030 - 6f dc 22 87 4b 05 e8 57-48 56 3c da a2 02 e5 57   o.".K..WHV<....W
      0040 - 73 94 95 18 dd 7c c9 b0-68 fe 17 2c 8b 6f fa 42   s....|..h..,.o.B
      0050 - a9 b1 a8 77 88 22 d4 41-08 08 d9 80 59 92 bc e9   ...w.".A....Y...
      0060 - 3a 0a 17 e0 2b 13 fe bf-ec 69 7d 61 15 14 21 71   :...+....i}a..!q
      0070 - 73 a0 70 fd 6d a0 0f 46-13 60 8d c1 bd 8c 66 60   s.p.m..F.`....f`
      0080 - 04 05 e0 44 f0 a1 53 b7-00 7f a3 f3 55 da d2 6c   ...D..S.....U..l
      0090 - c6 dd 7f 83 79 1f 6e cb-1d 78 3e d9 9f fa 58 34   ....y.n..x>...X4
      00a0 - 38 41 c5 70 c1 c7 dd ea-b0 81 c0 d4 a3 18 a4 da   8A.p............
      00b0 - 02 15 b8 cb 48 10 fa 42-86 75 1c 55 51 6b 48 6e   ....H..B.u.UQkHn
      00c0 - 37 43 98 09 af 4f 52 c0-c8 75 40 a5 e7 65 ba 62   7C...OR..u@..e.b
      00d0 - 2a be 6c 2a 6d 72 5b 82-21 d1 75 97 ea 7e 21 a1   *.l*mr[.!.u..~!.
      00e0 - 04 f4 76 7c 85 db 50 c7-9f b5 d8 f7 80 15 ba a5   ..v|..P.........
      00f0 - 83 9e 2c da f0 73 c6 14-9a fd 35 07 41 4b 53 21   ..,..s....5.AKS!
      0100 - 8d 0d 01 f1 05 b3 04 05-83 cb 02 03 01 00 01      ...............

我们可以看到BIT STRING的内容，由于DER对BIT STRING的工作方式而跳过了第一个字节00，因此从偏移量24 = 0x18开始并一直到结尾，其本身就是RSAPublicKey的DER编码（ 30 82 01 0a是SEQUENCE，02 82 01 01 ...是INTEGER（有符号）模数，02 03 01 00 01是INTEGER（有符号）publicExponent）。向上的OpenSSL 1.0.0（现在已经很普遍了，尽管我记得当时还没有）可以提取它，并得到您期望的哈希值：

$ openssl rsa -pubin -in applespki -RSAPublicKey_out -outform der |od -Ax -tx1
writing RSA key
000000 30 82 01 0a 02 82 01 01 00 e0 e5 ca aa 34 ea 32
000010 d1 f5 e3 56 e5 05 e8 07 c3 d3 3b 86 93 60 94 37
000020 20 9f 8d d0 17 8f ba da 16 f1 b2 6a bc 41 7a 6f
000030 dc 22 87 4b 05 e8 57 48 56 3c da a2 02 e5 57 73
000040 94 95 18 dd 7c c9 b0 68 fe 17 2c 8b 6f fa 42 a9
000050 b1 a8 77 88 22 d4 41 08 08 d9 80 59 92 bc e9 3a
000060 0a 17 e0 2b 13 fe bf ec 69 7d 61 15 14 21 71 73
000070 a0 70 fd 6d a0 0f 46 13 60 8d c1 bd 8c 66 60 04
000080 05 e0 44 f0 a1 53 b7 00 7f a3 f3 55 da d2 6c c6
000090 dd 7f 83 79 1f 6e cb 1d 78 3e d9 9f fa 58 34 38
0000a0 41 c5 70 c1 c7 dd ea b0 81 c0 d4 a3 18 a4 da 02
0000b0 15 b8 cb 48 10 fa 42 86 75 1c 55 51 6b 48 6e 37
0000c0 43 98 09 af 4f 52 c0 c8 75 40 a5 e7 65 ba 62 2a
0000d0 be 6c 2a 6d 72 5b 82 21 d1 75 97 ea 7e 21 a1 04
0000e0 f4 76 7c 85 db 50 c7 9f b5 d8 f7 80 15 ba a5 83
0000f0 9e 2c da f0 73 c6 14 9a fd 35 07 41 4b 53 21 8d
000100 0d 01 f1 05 b3 04 05 83 cb 02 03 01 00 01
00010e
$ openssl rsa -pubin -in applespki -RSAPublicKey_out -outform der |openssl sha256
writing RSA key
(stdin)= b0faa00170de7c1ac7994644efadb59f149656546394bd22c95527e78f1984b6

这仅适用于RSA。看看您的Swift代码如何处理经过认证的非RSA密钥可能会很有趣，尽管目前在公共网上很难找到这些密钥。我目前所知道的唯一稳定的是像https://ecc256.badssl.com这样的'badssl'。

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