Verbesserte starke Namen

Artikel
06/02/2023

Eine starke Namenssignatur ist ein Identitätsmechanismus in .NET Framework zum Identifizieren von Assemblys. In der Regel wird eine digitale Signatur mit öffentlichem Schlüssel verwendet, um die Integrität von Daten sicherzustellen, die von einem Absender (Signaturgeber) an einen Empfänger (Überprüfer) übergeben werden. Diese Signatur wird als eindeutige Identität für eine Assembly verwendet und gewährleistet, dass Verweise auf die Assembly nicht mehrdeutig sind. Die Assembly wird als Teil des Buildprozesses signiert und anschließend überprüft, wenn sie geladen wird.

Starke Namenssignaturen helfen, bösartige Parteien daran zu hindern, eine Assembly zu manipulieren und sie anschließend mit dem Schlüssel des ursprünglichen Signaturgebers neu zu signieren. Allerdings enthalten Schlüssel mit starkem Namen weder zuverlässige Informationen zum Herausgeber, noch enthalten sie eine Zertifikatshierarchie. Eine starke Namenssignatur garantiert nicht die Vertrauenswürdigkeit der Person, die die Assembly signiert hat, und gibt auch nicht an, ob diese Person ein legitimer Besitzer des Schlüssels war. Sie gibt nur an, dass der Besitzer des Schlüssels die Assembly signiert hat. Daher empfiehlt es sich nicht, eine starke Namenssignatur als Sicherheitsbestätigung für Code von Drittanbietern zu verwenden. Zur Authentifizierung von Code wird Microsoft Authenticode empfohlen.

Beschränkungen der konventionellen starken Namen

Die starke Benennungstechnologie aus den Vorgängerversionen von .NET Framework 4.5 hat folgende Nachteile:

Die Schlüssel werden ständig attackiert, und durch verbesserte Techniken und Hardware ist es einfacher, einen privaten Schlüssel von einem öffentlichen abzuleiten. Zum Schutz gegen Angriffe sind größere Schlüssel erforderlich. In .NET Framework-Versionen vor .NET Framework 4.5 können Signaturen mit einer beliebigen Schlüsselgröße (Standardgröße: 1.024 Bits) verwendet werden. Beim Signieren einer Assembly mit einem neuen Schlüssel werden jedoch alle Binärdateien beschädigt, die auf die ältere Identität der Assembly verweisen. Daher ist es extrem schwierig, die Größe eines Signaturschlüssels zu aktualisieren, wenn Sie Kompatibilität beibehalten möchten.
Signierung mit starken Namen unterstützt nur den SHA-1-Algorithmus. Es wurde kürzlich festgestellt, dass SHA-1 für die Sicherung von Hashing-Anwendungen unzureichend ist. Daher ist ein stärkerer Algorithmus (SHA-256 oder höher) erforderlich. Es ist möglich, dass SHA-1 die FIPS-kompatible Position verliert, was zu Problemen für diejenigen führen würde, die sich entscheiden, nur FIPS-kompatible Software und Algorithmen zu verwenden.

Vorteile von verbesserten starken Namen

Die Hauptvorteile von erweiterten starken Namen sind Kompatibilität mit bereits vorhandenen starken Namen und die Möglichkeit, zu beanspruchen, dass eine Identität einer anderen entspricht:

Entwickler mit bereits vorhandenen signierten Assemblys können ihre Identitäten zu SHA-2-Algorithmen migrieren, wobei die Kompatibilität mit Assemblys, die auf alte Identitäten verweisen, beibehalten wird.
Entwickler, die neue Assemblys erstellen und sich nicht mit vorhandenen starken Namenssignaturen befassen müssen, können die sichereren SHA-2-Algorithmen und die Assemblys wie gewohnt signieren.

Verwenden von verbesserten starken Namen

Schlüssel mit starkem Namen bestehen aus einem Signaturschlüssel und einem Identitätsschlüssel. Die Assembly wird mit dem Signaturschlüssel signiert und durch den Identitätsschlüssel identifiziert. Vor .NET Framework 4.5 waren diese beiden Schlüssel identisch. Ab .NET Framework 4.5 wird der gleiche Identitätsschlüssel wie in früheren .NET Framework-Versionen verwendet, der Signaturschlüssel wird jedoch durch einen stärkeren Hashalgorithmus verbessert. Außerdem wird der Signaturschlüssel mit dem Identitätsschlüssels signiert, um eine Gegensignatur zu erstellen.

Mithilfe des AssemblySignatureKeyAttribute-Attributs können die Assemblymetadaten den bereits vorhandenen öffentlichen Schlüssel für die Assemblyidentität verwenden, wodurch alte Assemblyverweise weiterhin funktionieren. Das AssemblySignatureKeyAttribute-Attribut verwendet die Gegensignatur, um sicherzustellen, dass der Besitzer des neuen Signaturschlüssels auch der Besitzer des alten Identitätsschlüssels ist.

Signieren einer Assembly mit SHA-2 ohne Schlüsselmigration

Führen Sie die folgenden Befehle über eine Eingabeaufforderung aus, um eine Assembly zu signieren, ohne die Signatur eines starken Namens zu migrieren:

Generieren Sie den neuen Identitätsschlüssels (falls erforderlich).
```
sn -k IdentityKey.snk  
```
Extrahieren Sie den öffentlichen Identitätsschlüssel, und geben Sie an, dass ein SHA-2-Algorithmus beim Signieren mit diesem Schlüssel verwendet werden soll.
```
sn -p IdentityKey.snk IdentityPubKey.snk sha256  
```
Führen Sie eine verzögerte Signierung der Assembly mit der öffentlichen Identitätsschlüsseldatei durch.
```
csc MyAssembly.cs /keyfile:IdentityPubKey.snk /delaySign+  
```
Signieren Sie die Assembly mit dem vollständigen Identitätsschlüsselpaar erneut.
```
sn -Ra MyAssembly.exe IdentityKey.snk  
```

Signieren einer Assembly mit SHA-2 und Schlüsselmigration

Führen Sie die folgenden Befehle über eine Eingabeaufforderung aus, um eine Assembly zu signieren und dabei eine migrierte Signatur eines starken Namens zu verwenden.

Generieren Sie ein Identitäts- und Signaturschlüsselpaar (falls erforderlich).
```
sn -k IdentityKey.snk  
sn -k SignatureKey.snk  
```
Extrahieren Sie den öffentlichen Signaturschlüssel, und geben Sie an, dass ein SHA-2-Algorithmus beim Signieren mit diesem Schlüssel verwendet werden soll.
```
sn -p SignatureKey.snk SignaturePubKey.snk sha256  
```
Extrahieren Sie den öffentlichen Identitätsschlüssel, der den Hashalgorithmus bestimmt, der eine Gegensignatur generiert.
```
sn -p IdentityKey.snk IdentityPubKey.snk  
```

Generieren Sie die Parameter für ein AssemblySignatureKeyAttribute-Attribut, und fügen Sie das Attribut an die Assembly an.

sn -a IdentityPubKey.snk IdentityKey.snk SignaturePubKey.snk

Dadurch wird eine Ausgabe erzeugt, die der Folgenden ähnelt:

Information for key migration attribute.
(System.Reflection.AssemblySignatureKeyAttribute):
publicKey=
002400000c80000094000000060200000024000052534131000400000100010005a3a81ac0a519
d96244a9c589fc147c7d403e40ccf184fc290bdd06c7339389a76b738e255a2bce1d56c3e7e936
e4fc87d45adc82ca94c716b50a65d39d373eea033919a613e4341c66863cb2dc622bcb541762b4
3893434d219d1c43f07e9c83fada2aed400b9f6e44ff05e3ecde6c2827830b8f43f7ac8e3270a3
4d153cdd

counterSignature=
e3cf7c211678c4d1a7b8fb20276c894ab74c29f0b5a34de4d61e63d4a997222f78cdcbfe4c91eb
e1ddf9f3505a32edcb2a76f34df0450c4f61e376b70fa3cdeb7374b1b8e2078b121e2ee6e8c6a8
ed661cc35621b4af53ac29c9e41738f199a81240e8fd478c887d1a30729d34e954a97cddce66e3
ae5fec2c682e57b7442738

Diese Ausgabe kann dann in ein AssemblySignatureKeyAttribute transformiert werden.

[assembly:System.Reflection.AssemblySignatureKeyAttribute(
"002400000c80000094000000060200000024000052534131000400000100010005a3a81ac0a519d96244a9c589fc147c7d403e40ccf184fc290bdd06c7339389a76b738e255a2bce1d56c3e7e936e4fc87d45adc82ca94c716b50a65d39d373eea033919a613e4341c66863cb2dc622bcb541762b43893434d219d1c43f07e9c83fada2aed400b9f6e44ff05e3ecde6c2827830b8f43f7ac8e3270a34d153cdd",
"e3cf7c211678c4d1a7b8fb20276c894ab74c29f0b5a34de4d61e63d4a997222f78cdcbfe4c91ebe1ddf9f3505a32edcb2a76f34df0450c4f61e376b70fa3cdeb7374b1b8e2078b121e2ee6e8c6a8ed661cc35621b4af53ac29c9e41738f199a81240e8fd478c887d1a30729d34e954a97cddce66e3ae5fec2c682e57b7442738"
)]

Führen Sie eine verzögerte Signierung der Assembly mit dem öffentlichen Identitätsschlüssel durch.
```
csc MyAssembly.cs /keyfile:IdentityPubKey.snk /delaySign+  
```
Führen Sie eine vollständige Signatur der Assembly mit dem Signaturschlüsselpaar durch.
```
sn -Ra MyAssembly.exe SignatureKey.snk  
```

Siehe auch

Erstellen und Verwenden von Assemblys mit starkem Namen

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