使用 CNG 对数据进行签名
数据签名不会保护数据。 它仅验证数据的完整性。 发送方使用私钥对数据进行哈希并对哈希进行签名（加密）。 预期收件人通过创建所接收数据的哈希、解密签名以获取原始哈希，并比较两个哈希来执行验证。
对数据进行签名时，发送方会创建哈希值，并使用私钥对哈希进行签名（加密）。 然后，此签名会附加到数据，并在邮件中发送给收件人。 收件人必须事先已知用于创建签名的哈希算法，或在邮件中已经标识该算法。 此操作的完成方式取决于消息协议。
为了验证签名，收件人将从邮件中提取数据和签名。 然后，收件人会根据数据创建另一个哈希值，通过使用发送方的公钥解密已签名哈希，并比较两个哈希值。 如果值相同，则已验证签名，并且假定数据未更改。
使用 CNG 创建签名
- 使用 CNG 哈希函数创建数据的哈希值。 有关创建哈希的详细信息，请参阅使用 CNG创建哈希。
- 创建非对称密钥以对哈希进行签名。 可以使用 CNG 密钥存储函数创建持久性密钥，也可以使用 CNG 加密基元函数创建临时密钥。
- 使用 NCryptSignHash 或 BCryptSignHash 函数对哈希值进行签名（加密）。 此函数使用非对称密钥对哈希值进行签名。
- 将数据和签名合并到可以发送给预期收件人的邮件中。
使用 CNG 验证签名
- 从邮件中提取数据和签名。
- 使用 CNG 哈希函数创建数据的哈希值。 所使用的哈希算法必须与用于对哈希进行签名的算法相同。
- 获取用于对哈希进行签名的非对称密钥对的公共部分。 获取此密钥的方式取决于密钥的创建和保存方式。 如果使用 CNG 密钥存储函数创建或加载密钥，将使用 NCryptOpenKey 函数加载持久化密钥。 如果密钥是临时密钥，则必须将其保存到密钥 BLOB。 需要将此密钥 BLOB 传递给 BCryptImportKeyPair 或 NCryptImportKey 函数。
- 将新的哈希值、签名和密钥句柄传递给 NCryptVerifySignature 或 BCryptVerifySignature 函数。 这些函数通过使用公钥解密签名和将已解密的哈希与步骤 2 中计算的哈希相比较来执行验证。 如果签名与哈希相匹配，则 BCryptVerifySignature 函数将会返回 STATUS_SUCCESS，如过签名与哈希不匹配，则返回 _INVALID_SIGNATURE。 如果签名与哈希相匹配，则 NCryptVerifySignature 函数将返回 STATUS_SUCCESS；如果签名与哈希不匹配，则返回 NTE_BAD_SIGNATURE。
签名和验证数据示例
以下示例演示了如何使用加密基元 API 通过持久化密钥对数据进行签名，并使用临时密钥验证签名。
// THIS CODE AND INFORMATION IS PROVIDED "AS IS" WITHOUT WARRANTY OF
// ANY KIND, EITHER EXPRESSED OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO
// THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND/OR FITNESS FOR A
// PARTICULAR PURPOSE.
//
// Copyright (C) Microsoft. All rights reserved.
/*++
Abstract:
Sample program for ECDSA 256 signing using CNG
Example for use of BCrypt/NCrypt API
Persisted key for signing and ephemeral key for verification
--*/
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <bcrypt.h>
#include <ncrypt.h>
#define NT_SUCCESS(Status) (((NTSTATUS)(Status)) >= 0)
#define STATUS_UNSUCCESSFUL ((NTSTATUS)0xC0000001L)
static const BYTE rgbMsg[] =
{
0x04, 0x87, 0xec, 0x66, 0xa8, 0xbf, 0x17, 0xa6,
0xe3, 0x62, 0x6f, 0x1a, 0x55, 0xe2, 0xaf, 0x5e,
0xbc, 0x54, 0xa4, 0xdc, 0x68, 0x19, 0x3e, 0x94,
};
void __cdecl wmain(
int argc,
__in_ecount(argc) LPWSTR *wargv)
{
NCRYPT_PROV_HANDLE hProv = NULL;
NCRYPT_KEY_HANDLE hKey = NULL;
BCRYPT_KEY_HANDLE hTmpKey = NULL;
SECURITY_STATUS secStatus = ERROR_SUCCESS;
BCRYPT_ALG_HANDLE hHashAlg = NULL,
hSignAlg = NULL;
BCRYPT_HASH_HANDLE hHash = NULL;
NTSTATUS status = STATUS_UNSUCCESSFUL;
DWORD cbData = 0,
cbHash = 0,
cbBlob = 0,
cbSignature = 0,
cbHashObject = 0;
PBYTE pbHashObject = NULL;
PBYTE pbHash = NULL,
pbBlob = NULL,
pbSignature = NULL;
UNREFERENCED_PARAMETER(argc);
UNREFERENCED_PARAMETER(wargv);
//open an algorithm handle
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptOpenAlgorithmProvider(
&hHashAlg,
BCRYPT_SHA1_ALGORITHM,
NULL,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptOpenAlgorithmProvider\n", status);
goto Cleanup;
}
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptOpenAlgorithmProvider(
&hSignAlg,
BCRYPT_ECDSA_P256_ALGORITHM,
NULL,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptOpenAlgorithmProvider\n", status);
goto Cleanup;
}
//calculate the size of the buffer to hold the hash object
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptGetProperty(
hHashAlg,
BCRYPT_OBJECT_LENGTH,
(PBYTE)&cbHashObject,
sizeof(DWORD),
&cbData,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptGetProperty\n", status);
goto Cleanup;
}
//allocate the hash object on the heap
pbHashObject = (PBYTE)HeapAlloc (GetProcessHeap (), 0, cbHashObject);
if(NULL == pbHashObject)
{
wprintf(L"**** memory allocation failed\n");
goto Cleanup;
}
//calculate the length of the hash
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptGetProperty(
hHashAlg,
BCRYPT_HASH_LENGTH,
(PBYTE)&cbHash,
sizeof(DWORD),
&cbData,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptGetProperty\n", status);
goto Cleanup;
}
//allocate the hash buffer on the heap
pbHash = (PBYTE)HeapAlloc (GetProcessHeap (), 0, cbHash);
if(NULL == pbHash)
{
wprintf(L"**** memory allocation failed\n");
goto Cleanup;
}
//create a hash
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptCreateHash(
hHashAlg,
&hHash,
pbHashObject,
cbHashObject,
NULL,
0,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptCreateHash\n", status);
goto Cleanup;
}
//hash some data
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptHashData(
hHash,
(PBYTE)rgbMsg,
sizeof(rgbMsg),
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptHashData\n", status);
goto Cleanup;
}
//close the hash
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptFinishHash(
hHash,
pbHash,
cbHash,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptFinishHash\n", status);
goto Cleanup;
}
//open handle to KSP
if(FAILED(secStatus = NCryptOpenStorageProvider(
&hProv,
MS_KEY_STORAGE_PROVIDER,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptOpenStorageProvider\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
//create a persisted key
if(FAILED(secStatus = NCryptCreatePersistedKey(
hProv,
&hKey,
NCRYPT_ECDSA_P256_ALGORITHM,
L"my ecc key",
0,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptCreatePersistedKey\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
//create key on disk
if(FAILED(secStatus = NCryptFinalizeKey(hKey, 0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptFinalizeKey\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
//sign the hash
if(FAILED(secStatus = NCryptSignHash(
hKey,
NULL,
pbHash,
cbHash,
NULL,
0,
&cbSignature,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptSignHash\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
//allocate the signature buffer
pbSignature = (PBYTE)HeapAlloc (GetProcessHeap (), 0, cbSignature);
if(NULL == pbSignature)
{
wprintf(L"**** memory allocation failed\n");
goto Cleanup;
}
if(FAILED(secStatus = NCryptSignHash(
hKey,
NULL,
pbHash,
cbHash,
pbSignature,
cbSignature,
&cbSignature,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptSignHash\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
if(FAILED(secStatus = NCryptExportKey(
hKey,
NULL,
BCRYPT_ECCPUBLIC_BLOB,
NULL,
NULL,
0,
&cbBlob,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptExportKey\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
pbBlob = (PBYTE)HeapAlloc (GetProcessHeap (), 0, cbBlob);
if(NULL == pbBlob)
{
wprintf(L"**** memory allocation failed\n");
goto Cleanup;
}
if(FAILED(secStatus = NCryptExportKey(
hKey,
NULL,
BCRYPT_ECCPUBLIC_BLOB,
NULL,
pbBlob,
cbBlob,
&cbBlob,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by NCryptExportKey\n", secStatus);
goto Cleanup;
}
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptImportKeyPair(
hSignAlg,
NULL,
BCRYPT_ECCPUBLIC_BLOB,
&hTmpKey,
pbBlob,
cbBlob,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptImportKeyPair\n", status);
goto Cleanup;
}
if(!NT_SUCCESS(status = BCryptVerifySignature(
hTmpKey,
NULL,
pbHash,
cbHash,
pbSignature,
cbSignature,
0)))
{
wprintf(L"**** Error 0x%x returned by BCryptVerifySignature\n", status);
goto Cleanup;
}
wprintf(L"Success!\n");
Cleanup:
if(hHashAlg)
{
BCryptCloseAlgorithmProvider(hHashAlg,0);
}
if(hSignAlg)
{
BCryptCloseAlgorithmProvider(hSignAlg,0);
}
if (hHash)
{
BCryptDestroyHash(hHash);
}
if(pbHashObject)
{
HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pbHashObject);
}
if(pbHash)
{
HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pbHash);
}
if(pbSignature)
{
HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pbSignature);
}
if(pbBlob)
{
HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pbBlob);
}
if (hTmpKey)
{
BCryptDestroyKey(hTmpKey);
}
if (hKey)
{
NCryptDeleteKey(hKey, 0);
}
if (hProv)
{
NCryptFreeObject(hProv);
}
}
反馈
即将发布：在整个 2024 年，我们将逐步淘汰作为内容反馈机制的“GitHub 问题”，并将其取代为新的反馈系统。 有关详细信息，请参阅：https://aka.ms/ContentUserFeedback。
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