CryptoAPI调用指南（四）——数字签名及验证

数字签名

和非对称加密类似，数字签名通过调用CryptSignMessage这一个方法即可实现，这一个方法里将摘要运算和私钥加密摘要两步都包含进去了。

BOOL CryptSignMessage(

PCRYPT_SIGN_MESSAGE_PARA pSignPara,

BOOL fDetachedSignature,

DWORD cToBeSigned,

const BYTE * [] rgpbToBeSigned,

DWORD [] rgcbToBeSigned,

BYTE *pbSignedBlob,

DWORD *pcbSignedBlob

)

pSignPara是签名参数，比如可做如下设置：

CRYPT_SIGN_MESSAGE_PARA SigParams;

SigParams.cbSize = sizeof(CRYPT_SIGN_MESSAGE_PARA);

SigParams.dwMsgEncodingType = PKCS_7_ASN_ENCODING | X509_ASN_ENCODING;//编码方式

SigParams.pSigningCert = pCertContext;//签名所用证书的上下文

SigParams.HashAlgorithm.pszObjId = szOID_RSA_SHA1RSA;//摘要算法用SHA1

SigParams.HashAlgorithm.Parameters.cbData = NULL;

SigParams.cMsgCert = 1;// CryptSignMessage生成的是标准的PKCS7格式签名，支持多用户签名，这里指定签名用户数，也就是rgpMsgCert数组元素个数。当然，绝大部分情况下只有一个用户签名。

SigParams.rgpMsgCert = &pCertContext;//包含所有签名证书的数组，必须将pSigningCert指向的证书上下文对象添加到这个数组里

SigParams.cAuthAttr = 0;//用户认证属性数组元素个数，也就是rgAuthAttr元素个数，没有的话就传0

SigParams.rgAuthAttr = NULL;// 用户认证属性数组

SigParams的其他属性值可以参看相关文档，一般情况下都设置为0或NUL；fDetachedSignature标识签名结果是否与原文分离，一般设置为TRUE；cToBeSigned 是待签名原文的个数，也就是rgpbToBeSigned和rgcbToBeSigned的元素个数；注意，如果fDetachedSignature为FALSE，即签名和原文不分离的情况下，cToBeSigned只能是1，也就是只能有一个原文进行签名；rgpbToBeSigned是待签名的原文数组；rgcbToBeSigned是待签名原文长度的数组；pbSignedBlob为返回的PKCS7格式签名结果，如果fDetachedSignature为TRUE，则结果为纯签名；否则结果里包含签名和原文数据；pcbSignedBlob是pbSignedBlob的字节长度。

同样，每一次签名时此方法应调用两次，第一次pbSignedBlob传NULL，pcbSignedBlob返回签名结果的实际长度，第二次调用时为pbSignedBlob分配pcbSignedBlob的字节长度。第二次调用一定要用实际长度分配空间，否则即使签名成功，验证时也可能失败。

方法成功返回TRUE，失败返回FALSE，调用GetLastError可返回具体错误信息。

签名验证

根据签名结果是否与原文分离，验证签名的方法也相应有两种：

签名与原文分离

1. CryptAcquireContext

2. BOOL CryptVerifyDetachedMessageSignature(

PCRYPT_VERIFY_MESSAGE_PARA pVerifyPara,

DWORD dwSignerIndex,

const BYTE *pbDetachedSignBlob,

DWORD cbDetachedSignBlob,

DWORD cToBeSigned,

const BYTE * [] rgpbToBeSigned,

DWORD [] rgcbToBeSigned,

PCCERT_CONTEXT *ppSignerCert

)

pVerifyPara是验证参数，可以做如下设置：

CRYPT_VERIFY_MESSAGE_PARA VerifyParams;

VerifyParams.cbSize = sizeof(CRYPT_VERIFY_MESSAGE_PARA);

VerifyParams.dwMsgAndCertEncodingType = PKCS_7_ASN_ENCODING | X509_ASN_ENCODING;//编码方式

VerifyParams.hCryptProv = hProv;// CryptAcquireContext返回的CSP句柄

VerifyParams.pfnGetSignerCertificate = NULL;//用于返回签名证书的回调函数，如果为NULL，则使用缺省回调函数，即从签名数据里返回

VerifyParams.pvGetArg = NULL;//上述回调函数的参数

dwSignerIndex是被验证的签名的索引值，从0开始。通过循环调用此方法并递增dwSignerIndex，可以验证签名数据中的所有签名。当验证结果返回FALSE，并且用GetLastError返回的错误是CRYPT_E_NO_SIGNER，所有签名已验证完毕；

pbDetachedSignBlob为待验证的签名数据；cbDetachedSignBlob为待验证的签名数据长度；cToBeSigned为生成签名的原文个数；rgpbToBeSigned是原文数组；rgcbToBeSigned是原文长度的数组；ppSignerCert返回签名证书的上下文，同样这个上下文对象在使用完毕后要用CertFreeCertificateContext释放。如果不需要返回，ppSignerCert参数传NULL。

方法返回值为TRUE时表明验证成功，否则验证失败，可以调用GetLastError得到具体错误信息。和签名本身有关的常见错误有：

签名与原文不分离

1. CryptAcquireContext

2. BOOL CryptVerifyMessageSignature(

PCRYPT_VERIFY_MESSAGE_PARA pVerifyPara,

DWORD dwSignerIndex,

const BYTE *pbSignedBlob,

DWORD cbSignedBlob,

BYTE *pbDecoded,

DWORD *pcbDecoded,

PCCERT_CONTEXT *ppSignerCert

)

CryptVerifyMessageSignature方法的前两个和最后一个参数与CryptVerifyDetachedMessageSignature方法一致；pbSignedBlob为待验证签名数据，里面包含签名和原文；cbSignedBlob为签名数据长度；pbDecoded为返回的原文；pcbDecoded为原文的长度；如果想返回原文，那CryptVerifyMessageSignature需调用两次，第一次pcbDecoded传NULL，pcbDecoded返回其需要的实际长度，第二次为pcbDecoded分配实际长度空间。

在返回值方面，CryptVerifyMessageSignature方法多了一种常见错误码ERROR_MORE_DATA（0xEA），表示为pbDecoded分配的空间不够。

另外，调用CryptoAPI的程序处理的数据经常是BASE64编码字符串类型，但CryptoAPI输入输出参数都是字节流类型，所以在实际开发时需要进行BASE64和字节数组之间的转换。

到此就把常用的CryptoAPI功能接口介绍完毕了。完整的CryptoAPI函数接口大家可以参考相关文档和头文件WinCrypt.h，有任何问题欢迎在评论区交流。