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【100011】ASN.1分析X509证书

简述

本文主要介绍ASN.1分析X509证书。

X.509证书格式

Cer/crt用于保存证书,并以没有私钥的二进制数存储。

  • pem和cer/crt区别是它以Ascii来表示,可以用于存放证书或者私钥。
  • pfx/p12用于存放个人证书/私钥。通常包含保护密码,2进制方式。
  • p10是证书请求
  • p7r是CA对证书请求的回复,只用于导入。
  • p7b以树状展示证书链,同时支持单个证书,不含私钥。
  • X.509证书详细解析

    Certificate ::= sequence {

    tbsCertificate TBSCertificate, -- 证书主体

    signatureAlgorithm AlgorithmIdentifier, -- 证书签名算法标识

    signatureValue BIT STRING --证书签名值,是使用signatureAlgorithm部分指定的签名算法对tbsCertificate证书主题部分签名后的值。

    }

    TBSCertificate ::= SEQUENCE {

    version [0] EXPLICIT Version DEFAULT v1, -- 证书版本号

    serialNumBER CertificateSerialNumber, -- 证书序列号,对同一CA所颁发的证书,序列号唯一标识证书

    signature AlgorithmIdentifier, --证书签名算法标识

    issuer Name, --证书发行者名称

    validity Validity, --证书有效期

    subject Name, --证书主体名称

    subjectPublicKeyInfo SubjectPublicKeyInfo, --证书公钥

    issuerUniqueID [1] IMPLICIT UniqueIdentifier OPTIONAL, -- 证书发行者ID(可选),只在证书版本2、3中才有

    subjectUniqueID [2] IMPLICIT UniqueIdentifier OPTIONAL, -- 证书主体ID(可选),只在证书版本2、3中才有

    extensions [3] EXPLICIT Extensions OPTIONAL

    -- 证书扩展段(可选),只在证书版本3中才有

    }

    其中:

    Version ::= INTEGER { v1(0), v2(1), v3(2) }

    AlgorithmIdentifier ::= SEQUENCE {

    algorithm OBJECT IDENTIFIER, -- 证书主体持有的公钥密码算法

    parameters ANY DEFINED BY algorithm OPTIONAL } -- 参数任意有算法定义可选

    ASN.1编码规则

    –基本编码规则(BER)[定义了一种或者几种方法,使用ASN.1语法将数据对象转换成二进制字节码]

    –唯一编码规则(DER)[BER的子集,定义了唯一一种方法,使用ASN.1讲数据对象转换成二进制字节码]

    –规范编码规则(CER)

    –压缩编码规则(PER)

    –XML编码规则(XER)

    BER基本规则

    BER是ASN.1最早定义的编码规则。BER传输语法的格式一直是TLV三元组

    • 短格式

    length<=127

    举例:

    length=35

    35转16进制为23

    35的长度域表示为:100011 为[0010 0011]

    • 长格式

    length>127

    举例:

    length = 169 转换为 81 A9

    (169长度超过127,长度域为1000 0001 1010 1001;

    169是后8位的值,前8位的第一个1表示这是一个长格式的表示方法,前8位的后7位表示后面有多少个字节表示针对的长度000 0001后面有一个字节表示真正的长度 1010 1001是表示长度为169)

    length=1500=>82 05 DC(1000 0010 0000 0101 1101 1100,先看第一个字节,表示长格式,后面有2 个字节表示长度,这两个字节是0000 0101 1101 1100 表示1500)

    • context[]

    [0] –- 表示证书的版本

    [1] –- issuerUniqueID,表示证书发行者的唯一id

    [2] –- subjectUniqueID,表示证书主体的唯一id

    [3] –- 表示证书的扩展字段

    ASN1view分析证书

    • ASN.1常用标记符示例

    0x02:Integer(整数,包括正数和负数)

    0x03:Bit String(任意的01比特流)

    0x04:OCTET String(任意的字节流)

    0x05:NULL(只包含一个值NULL,用于传送一个报告或者作为CHOICE类型中的某些值)

    0x06:Object Identifier(对象标识符)

    0x12:UTF8 String

    0x13:Printable String

    0x17:UTC Time(时间类型)

    0x30:Sequence(顺序类型)

    0x31:Set(集合类型)

    证书信息本身是一个SEQUENCE,里面有两个SEQUENCE和一个BIT STRING组成.

    其中,第一个SEQUENCE是待签的证书,tbsCertificate=TO BE Signed Certificate;第二个SEQUENCE是签名算法,就是CA准备采用什么签名算法对tbsCertificate进行签名;第三个BIT STRING是签名信息,就是CA对tbsCertificate通过signatureAlgorithm签名算法签出来的签名信息。

    其中tbsCertificate又包含了一下内容:

    • Version

    version 是一个ASN1 INTEGER类型(0x02),长度是1(0x1), 数据是0x2,说明版本号是x509v3

    • SerialNumber

    序列号也是一个ASN1 INTEGER类型,长度是5, 数据是53ad44bcab就是359389248683(10进制转10进制)

    • AlgorithmIdentifier

    在www.OID-in上查询这个OID:1.2.840.113549.1.1.5的结果,它代表的是

    sha1-with-rsa-signature(5)

    [other identifiers: sha1WithRSAEncryption, sha-1WithRSAEncryption]

    即使用了SHA1摘要算法的RSA签名算法

    • issuer

    issuer由一个sequence组成,sequence下面有N个set,set下又跟了一个sequence。其中一个set代表一个字段,如下图,第一个set代表CN;在set下的sequence中又包含一个OBject Identifier(简称:OID)、UTF8String

    查询OID:2.5.4.3

    commonName(3)

    [other identifier: cn]

    在UTF8String中查看value:RSA_CA_SUB。

    以此类推set,可得出完整的颁发者。

    备注:

    • validity

    2049年以前的有效期用UTCTime格式编码.2050及之后的时间必须使用GeneralizedTime 类型。这两种的主要区别在于前者用两个数字来表示年.而后者用4个数字

    UCTime:世界时间类型

    GeneralizedTime:通用的时间类型

    UTCtime格式如下多种:

    YYMMDDhhmmZ

    YYMMDDhhmm+hh'mm'

    YYMMDDhhmm-hh'mm'

    YYMMDDhhmmssZ

    YYMMDDhhmmss+hh'mm'

    YYMMDDhhmmss-hh'mm'

    其中,

    YY:当YY大于或者等于50年,年应该解释为19YY,当YY不到50,年应该解释为20YY

    MM:月,01-12

    DD:日,01-31

    hh:小时,00-23

    mm:分钟,00-59

    ss:秒,00-59

    Z/+/-:Z表示GMT时间,+/-表示本地时间与GMT时间的差距

    hh':与GMT的差

    mm':与GMT的差

    则:200827230643Z 为:

    YY:20年

    MM:08月

    DD:27日

    hh:23时(23时+8时=7时)

    MM:06分

    ss:43秒

    • subject Name

    和颁发者Dn类似

    • Subject Public Key Info

    证书公钥信息中的BIT STRING就是公钥的二进制

    • extensions

    扩展信息

    OID的计算方式

    对象标识符(OID),是一个用"."隔开的非负整数组成的序列。下面说下OID的编码设计:设OID=V1.V2.V3.V4.V5....Vn,则DER编码的value部分规则如下:(1)计算40*V1+V2作为第一字节;(2)将Vi(i>=3)表示为128进制,每一个128进制位作为一个字节,再将除最后一个字节外的所有字节的最高位置1;(3)依次排列,就得到了value部分。举例:OID=1.2.840.11359.1.1的编码如下:

    其中高位进1的意思为:

    【0x01 0x1c】对0x01进行进1

    0的2进制为 0000-------高位进1------1000------转16进制为8

    【0x4f 0x55】

    4的二进制为 0100 --------高位进1-------1100------转16进制为c

    【0x06 0x77 0x0d】

    0的二进制为 0000---------高位进1-------1000------转16进制为8

    7的二进制为 0111---------高位进1-------1111------转16进制为f

    备注:

    10进制如何转16进制

    16进制数:

    10进制数:1 2 3 4 5 6 7 8 9

    16进制数:1 2 3 4 5 6 7 8 9

    10进制数:10 11 12 13 14 15

    16进制数: A B C D E F

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