SM2國密證書合法性驗證

　　一般咱們遇到過的X509證書都是基於RSA-SHA1算法的，目前國家在大力推行國密算法，將來銀行發行的IC卡也都是基於PBOC3.0支持國密算法的，所以咱們來學習一下如何驗證SM2國密證書的合法性。至於SM2與SM3的算法實現不在本文討論範圍以內，能夠用openssl、BouncyCastle.Crypto.dll等第三方庫來實現。

　　SM2國密證書與RSA證書同樣，通常內容都是以BASE64格式編碼的，以網上下載的一個自簽名證書爲例：

MIIB5jCCAZECAQAwVDELMAkGA1UEBhMCQ04xCzAJBgNVBAgTAmZnMQ0wCwYDVQQHEwRzZG

ZnMQwwCgYDVQQKEwM0NXkxDTALBgNVBAsTBGFlcnQxDDAKBgNVBAMTA2RmZzCCATQwge0G

CCqBHIFFAYItMIHgAgEBMCwGByqGSM49AQECIQCFQtaeTARPGOi5JDW/b/feRXKDkVxFUX1yLtuL

CPHfwzBEBCB4eWi0+jLD/SQXhC5zu/7/LzyEi2gx1+DsZSKLOTfkmAQgY+TG07I7DISc+EJBSEv+

SPYdWaWxa6BubhLR2ifFJJoEQQRCHevWG2LqtnRkNOvDzDFeMiILO63VC9xMTmwUf+3UPQaAUS

vLtCwH1HNJ0hU7cMTl1/38v6NuoahYQbnkbgmiAiEAhULWnkwETxjouSQ1v2/33Sl3IGMEhWKNWu

dO58MuebcCAQEDQgAEwze7gBfVcry8A7QigOQxFPvv3/HZpOCIZq+46+z+BUeuXTxYDl00i+eh23

0HmYP5pKWYZiZ9lR3bvcxFd17YKjAMBggqgRyBRQGDdQUAA0EAhneSdWonUMXL0Sk4vpzPtqZ

vUddbYo/Bb7o3a+Tek4+v/kp8q7hvA+2BubXpTSAE2AjE0qytc4THB++vmI75Lg==

 通過BASE64解碼後是TLV格式，再解析獲得以下表格：

TAG	名稱								長度	值
30	未知標籤								1E6
	30	未知標籤							191
		02	未知標籤						01	00
		30	未知標籤						54
			31	未知標籤					0B
				30	未知標籤				09
					06	未知標籤			03	55 04 06
					13	未知標籤			02	43 4E
			31	未知標籤					0B
				30	未知標籤				09
					06	未知標籤			03	55 04 08
					13	未知標籤			02	66 67
			31	未知標籤					0D
				30	未知標籤				0B
					06	未知標籤			03	55 04 07
					13	未知標籤			04	73 64 66 67
			31	未知標籤					0C
				30	未知標籤				0A
					06	未知標籤			03	55 04 0A
					13	未知標籤			03	34 35 79
			31	未知標籤					0D
				30	未知標籤				0B
					06	未知標籤			03	55 04 0B
					13	未知標籤			04	61 65 72 74
			31	未知標籤					0C
				30	未知標籤				0A
					06	未知標籤			03	55 04 03
					13	未知標籤			03	64 66 67
		30	未知標籤						134
			30	未知標籤					ED
				06	未知標籤				08	2A 81 1C 81 45 01 82 2D
				30	未知標籤				E0
					02		未知標籤		01	01
					30		未知標籤		2C
							06	未知標籤	07	2A 86 48 CE 3D 01 01
							02	未知標籤	21	00 85 42 D6 9E 4C 04 4F 18 E8 B9 24 35 BF 6F F7 DE 45 72 83 91 5C 45 51 7D 72 2E DB 8B 08 F1 DF C3
					30		未知標籤		44
							04	未知標籤	20	78 79 68 B4 FA 32 C3 FD 24 17 84 2E 73 BB FE FF 2F 3C 84 8B 68 31 D7 E0 EC 65 22 8B 39 37 E4 98
							04	未知標籤	20	63 E4 C6 D3 B2 3B 0C 84 9C F8 42 41 48 4B FE 48 F6 1D 59 A5 B1 6B A0 6E 6E 12 D1 DA 27 C5 24 9A
					04		未知標籤		41	04 42 1D EB D6 1B 62 EA B6 74 64 34 EB C3 CC 31 5E 32 22 0B 3B AD D5 0B DC 4C 4E 6C 14 7F ED D4 3D 06 80 51 2B CB B4 2C 07 D4 73 49 D2 15 3B 70 C4 E5 D7 FD FC BF A3 6E A1 A8 58 41 B9 E4 6E 09 A2
					02		未知標籤		21	00 85 42 D6 9E 4C 04 4F 18 E8 B9 24 35 BF 6F F7 DD 29 77 20 63 04 85 62 8D 5A E7 4E E7 C3 2E 79 B7
					02		未知標籤		01	01
			03	未知標籤					42	00 04 C3 37 BB 80 17 D5 72 BC BC 03 B4 22 80 E4 31 14 FB EF DF F1 D9 A4 E0 88 66 AF B8 EB EC FE 05 47 AE 5D 3C 58 0E 5D 34 8B E7 A1 DB 7D 07 99 83 F9 A4 A5 98 66 26 7D 95 1D DB BD CC 45 77 5E D8 2A 04表示SM2密鑰 後面32字節表示公鑰X 後面32字節表示公鑰Y
	30	未知標籤							0C
		06	未知標籤						08	2A 81 1C 81 45 01 83 75
		05	未知標籤						00
	03	未知標籤							41	00 86 77 92 75 6A 27 50 C5 CB D1 29 38 BE 9C CF B6 A6 6F 51 D7 5B 62 8F C1 6F BA 37 6B E4 DE 93 8F AF FE 4A 7C AB B8 6F 03 ED 81 B9 B5 E9 4D 20 04 D8 08 C4 D2 AC AD 73 84 C7 07 EF AF 98 8E F9 2E 簽名後的數據

 

從上面的表格中能夠獲得SM2公鑰與簽名後數據：

公鑰X：C3 37 BB 80 17 D5 72 BC BC 03 B4 22 80 E4 31 14 FB EF DF F1 D9 A4 E0 88 66 AF B8 EB EC FE 05 47

公鑰Y：AE 5D 3C 58 0E 5D 34 8B E7 A1 DB 7D 07 99 83 F9 A4 A5 98 66 26 7D 95 1D DB BD CC 45 77 5E D8 2A

簽名後的數據：86 77 92 75 6A 27 50 C5 CB D1 29 38 BE 9C CF B6 A6 6F 51 D7 5B 62 8F C1 6F BA 37 6B E4 DE 93 8F AF FE 4A 7C AB B8 6F 03 ED 81 B9 B5 E9 4D 20 04 D8 08 C4 D2 AC AD 73 84 C7 07 EF AF 98 8E F9 2E

接下來取證書數據的第二層TAG的第一個TAG 30（即表格中斜體部分數據），對數據進行SM3計算後獲得

HASH值：C8 72 D5 09 1D 2A 11 67 28 65 F5 C4 55 8E C2 3F A9 2F 53 BC E5 90 96 8D AC 91 20 9B 63 BD AD 34

用SM2公鑰驗籤便可成功。

 

接下來用國密局的自簽名SM2證書來示範，數據處理有所不一樣

MIICaDCCAgygAwIBAgIJAK8ocl2Y0zFDMAwGCCqBHM9VAYN1BQAwfTELMAkGA1UEBgwCY24xCz

AJBgNVBAgMAmJqMQswCQYDVQQHDAJiajEPMA0GA1UECgwGdG9wc2VjMQ8wDQYDVQQLDAZ0b

3BzZWMxETAPBgNVBAMMCFRvcHNlY0NBMR8wHQYJKoZIhvcNAQkBDBBiakB0b3BzZWMuY29tLm

NuMB4XDTEyMDYyNDA3NTQzOVoXDTMyMDYyMDA3NTQzOVowfTELMAkGA1UEBgwCY24xCzAJB

gNVBAgMAmJqMQswCQYDVQQHDAJiajEPMA0GA1UECgwGdG9wc2VjMQ8wDQYDVQQLDAZ0b3Bz

ZWMxETAPBgNVBAMMCFRvcHNlY0NBMR8wHQYJKoZIhvcNAQkBDBBiakB0b3BzZWMuY29tLmNuM

FkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoEcz1UBgi0DQgAE1pwvHuw7+2uVswwoCFx3sSXXepw5Ul2BkHaPN9ayB

bWJ3NMWu+fYmp3CGRfxd5nmmFMfXm4+EL0xNwslnD+Bw6NzMHEwDwYDVR0TAQH/BAUwAwEB

/zAdBgNVHQ4EFgQUjl2QNHhYuqrYcNi9+6aoXntWO2QwHwYDVR0jBBgwFoAUjl2QNHhYuqrYcNi9+

6aoXntWO2QwCwYDVR0PBAQDAgEGMBEGCWCGSAGG+EIBAQQEAwIAVzAMBggqgRzPVQGDdQU

AA0gAMEUCIQCGqTACsUVb7KXmi8E5pqJtyWpKj1Mm0vPokvH6ondQKwIgFH5vrHQjncD1e9avYQB

SF9fxplgZ/tdU9nxDgh2HnRU=

通過BASE64解碼後再解析TLV格式，獲得以下表格

TAG	名稱									長度	值
30	未知標籤									268
	30	未知標籤								20C
		A0	未知標籤							03
			02		未知標籤					01	02
		02	未知標籤							09	00 AF 28 72 5D 98 D3 31 43
		30	未知標籤							0C
			06		未知標籤					08	2A 81 1C CF 55 01 83 75
			05		未知標籤					00
		30	未知標籤							7D
			31		未知標籤					0B
					30	未知標籤				09
						06	未知標籤			03	55 04 06
						0C	未知標籤			02	63 6E
			31		未知標籤					0B
					30	未知標籤				09
						06	未知標籤			03	55 04 08
						0C	未知標籤			02	62 6A
			31		未知標籤					0B
					30	未知標籤				09
						06	未知標籤			03	55 04 07
						0C	未知標籤			02	62 6A
			31		未知標籤					0F
					30	未知標籤				0D
						06	未知標籤			03	55 04 0A
						0C	未知標籤			06	74 6F 70 73 65 63
			31		未知標籤					0F
					30	未知標籤				0D
						06	未知標籤			03	55 04 0B
						0C	未知標籤			06	74 6F 70 73 65 63
			31		未知標籤					11
					30	未知標籤				0F
						06	未知標籤			03	55 04 03
						0C	未知標籤			08	54 6F 70 73 65 63 43 41
			31		未知標籤					1F
					30	未知標籤				1D
						06	未知標籤			09	2A 86 48 86 F7 0D 01 09 01
						0C	未知標籤			10	62 6A 40 74 6F 70 73 65 63 2E 63 6F 6D 2E 63 6E
		30	未知標籤							1E
			17		未知標籤					0D	31 32 30 36 32 34 30 37 35 34 33 39 5A
			17		未知標籤					0D	33 32 30 36 32 30 30 37 35 34 33 39 5A
		30	未知標籤							7D
			31		未知標籤					0B
					30	未知標籤				09
						06	未知標籤			03	55 04 06
						0C	未知標籤			02	63 6E
			31		未知標籤					0B
					30	未知標籤				09
						06	未知標籤			03	55 04 08
						0C	未知標籤			02	62 6A
			31		未知標籤					0B
					30	未知標籤				09
						06	未知標籤			03	55 04 07
						0C	未知標籤			02	62 6A
			31		未知標籤					0F
					30	未知標籤				0D
						06	未知標籤			03	55 04 0A
						0C	未知標籤			06	74 6F 70 73 65 63
			31		未知標籤					0F
					30	未知標籤				0D
						06	未知標籤			03	55 04 0B
						0C	未知標籤			06	74 6F 70 73 65 63
			31		未知標籤					11
					30	未知標籤				0F
						06	未知標籤			03	55 04 03
						0C	未知標籤			08	54 6F 70 73 65 63 43 41
			31		未知標籤					1F
					30	未知標籤				1D
						06	未知標籤			09	2A 86 48 86 F7 0D 01 09 01
						0C	未知標籤			10	62 6A 40 74 6F 70 73 65 63 2E 63 6F 6D 2E 63 6E
		30	未知標籤							59
			30		未知標籤					13
					06	未知標籤				07	2A 86 48 CE 3D 02 01
					06	未知標籤				08	2A 81 1C CF 55 01 82 2D
			03		未知標籤					42	00 04 D6 9C 2F 1E EC 3B FB 6B 95 B3 0C 28 08 5C 77 B1 25 D7 7A 9C 39 52 5D 81 90 76 8F 37 D6 B2 05 B5 89 DC D3 16 BB E7 D8 9A 9D C2 19 17 F1 77 99 E6 98 53 1F 5E 6E 3E 10 BD 31 37 0B 25 9C 3F 81 C3 04表示SM2密鑰 後面32字節表示公鑰X 後面32字節表示公鑰Y
		A3	未知標籤							73
			30		未知標籤					71
					30	未知標籤				0F
						06	未知標籤			03	55 1D 13
						01	未知標籤			01	FF
						04	未知標籤			05
							30	未知標籤		03
								01	未知標籤	01	FF
					30	未知標籤				1D
						06	未知標籤			03	55 1D 0E
						04	未知標籤			16
							04	未知標籤		14	8E 5D 90 34 78 58 BA AA D8 70 D8 BD FB A6 A8 5E 7B 56 3B 64
					30	未知標籤				1F
						06	未知標籤			03	55 1D 23
						04	未知標籤			18
							30	未知標籤		16
								80	響應報文模板格式	14	8E 5D 90 34 78 58 BA AA D8 70 D8 BD FB A6 A8 5E 7B 56 3B 64
					30	未知標籤				0B
						06	未知標籤			03	55 1D 0F
						04	未知標籤			04
							03	未知標籤		02	01 06
					30	未知標籤				11
						06	未知標籤			09	60 86 48 01 86 F8 42 01 01
						04	未知標籤			04
							03	未知標籤		02	00 57
	30	未知標籤								0C
		06	未知標籤							08	2A 81 1C CF 55 01 83 75
		05		未知標籤						00
	03	未知標籤								48
		30	未知標籤							45
			02		未知標籤					21	00 86 A9 30 02 B1 45 5B EC A5 E6 8B C1 39 A6 A2 6D C9 6A 4A 8F 53 26 D2 F3 E8 92 F1 FA A2 77 50 2B 簽名後的數據R
			02		未知標籤					20	14 7E 6F AC 74 23 9D C0 F5 7B D6 AF 61 00 52 17 D7 F1 A6 58 19 FE D7 54 F6 7C 43 82 1D 87 9D 15 簽名後的數據S

公鑰X：D6 9C 2F 1E EC 3B FB 6B 95 B3 0C 28 08 5C 77 B1 25 D7 7A 9C 39 52 5D 81 90 76 8F 37 D6 B2 05 B5

公鑰Y：89 DC D3 16 BB E7 D8 9A 9D C2 19 17 F1 77 99 E6 98 53 1F 5E 6E 3E 10 BD 31 37 0B 25 9C 3F 81 C3

簽名後的數據：86 A9 30 02 B1 45 5B EC A5 E6 8B C1 39 A6 A2 6D C9 6A 4A 8F 53 26 D2 F3 E8 92 F1 FA A2 77 50 2B 14 7E 6F AC 74 23 9D C0 F5 7B D6 AF 61 00 52 17 D7 F1 A6 58 19 FE D7 54 F6 7C 43 82 1D 87 9D 15

取證書數據的第二層TAG的第一個TAG 30（即表格中斜體部分數據），獲得數據M

注意：國密局的SM2證書驗籤時，須要對上面的數據進行數據填充（填充方式詳見PBOC3.0規範第17部分）。

我猜想是這樣的規則：若是簽名後的數據不是TLV格式的，則直接進行SM3計算，不然就須要進行數據填充。

下面一步步對數據進行操做：

第一步，組建數據ZA並計算HASH值

00 80（用戶ID的bit位長度）

31 32 33 34 35 36 37 38 31 32 33 34 35 36 37 38（用戶ID）

FF FF FF FE FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF 00 00 00 00 FF FF FF FF FF FF FF FC （橢圓曲線公鑰密碼算法推薦曲線參數a）

28 E9 FA 9E 9D 9F 5E 34 4D 5A 9E 4B CF 65 09 A7 F3 97 89 F5 15 AB 8F 92 DD BC BD 41 4D 94 0E 93 （橢圓曲線公鑰密碼算法推薦曲線參數b）

32 C4 AE 2C 1F 19 81 19 5F 99 04 46 6A 39 C9 94 8F E3 0B BF F2 66 0B E1 71 5A 45

89 33 4C 74 C7 （橢圓曲線公鑰密碼算法推薦曲線參數Gx）

BC 37 36 A2 F4 F6 77 9C 59 BD CE E3 6B 69 21 53 D0 A9 87 7C C6 2A 47 40 02 DF 32 E5 21 39 F0 A0（橢圓曲線公鑰密碼算法推薦曲線參數Gy）

D6 9C 2F 1E EC 3B FB 6B 95 B3 0C 28 08 5C 77 B1 25 D7 7A 9C 39 52 5D 81 90 76 8F 37 D6 B2 05 B5（公鑰X）

89 DC D3 16 BB E7 D8 9A 9D C2 19 17 F1 77 99 E6 98 53 1F 5E 6E 3E 10 BD 31 37 0B 25 9C 3F 81 C3（公鑰Y）

對上面數據進行SM3計算獲得

4D 38 D2 95 8C A7 FD 2C FA E3 AF 04 48 69 59 CF 92 C8 EF 48 E8 B8 3A 05 C1 12 E7 39 D5 F1 81 D0

 

第二步，上面的SM3結果加上數據M，再進行SM3計算獲得

HASH值：C3 B0 2E 50 0A 8B 60 B7 7D ED CF 6F 4C 11 BE F8 D5 6E 5C DE 70 8C 72 06 56 54 FD 7B 21 67 91 5A

用SM2公鑰驗籤便可成功。