Question

我需要对XML文档进行数字签名。给出的要求是输入是XML文件和私钥。签名应使用SHA256 / RSA-2048，签名应为Enveloping。我想出了以下方法来做到这一点。在测试时，KeyPair使用KeyPairGenerator类生成，RSA作为算法，密钥大小设置为2048.传递的输入流是FileInputStream对象，输出流是FileOutputStream对象。该方法似乎工作正常。

public void sign(InputStream inputStream, OutputStream outputStream, KeyPair kp) throws Exception {
    XMLSignatureFactory fac = XMLSignatureFactory.getInstance("DOM");

    Reference ref = fac.newReference("#object", fac.newDigestMethod(DigestMethod.SHA256, null));

    DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
    dbf.setNamespaceAware(true);
    org.w3c.dom.Document doc = dbf.newDocumentBuilder().parse(inputStream);
    XMLStructure content = new DOMStructure(doc.getDocumentElement());
    XMLObject obj = fac.newXMLObject(Collections.singletonList(content), "object", null, null);

    SignatureMethod signatureMethod = fac.newSignatureMethod("http://www.w3.org/2001/04/xmldsig-more#rsa-sha256", null);
    CanonicalizationMethod canonicalizationMethod = fac.newCanonicalizationMethod(CanonicalizationMethod.INCLUSIVE, (C14NMethodParameterSpec)null);

    SignedInfo si = fac.newSignedInfo(canonicalizationMethod, signatureMethod, Collections.singletonList(ref));

    KeyInfoFactory kif = fac.getKeyInfoFactory();
    KeyValue kv = kif.newKeyValue(kp.getPublic());

    KeyInfo ki = kif.newKeyInfo(Collections.singletonList(kv));

    XMLSignature signature = fac.newXMLSignature(si, ki, Collections.singletonList(obj), null, null);

    DOMSignContext dsc = new DOMSignContext(kp.getPrivate(), doc);

    signature.sign(dsc);

    TransformerFactory tf = TransformerFactory.newInstance();
    Transformer trans = tf.newTransformer();
    trans.transform(new DOMSource(doc), new StreamResult(outputStream));       
}

我有一些问题：

我没有在代码中指定RSA应该在签名中使用，那么它是如何知道的？另外，据我所知，在加密时，还有模式和填充。同样，这些也没有指定，那么它们会是什么？
我真的不知道XML的规范化是如何运作的。 CanonicalizationMethod.INCLUSIVE和CanonicalizationMethod.INCLUSIVE_WITH_COMMENTS都生成相同的输出（两者都具有相同的DigestValue值）。这些不同的方法意味着什么？
对象标记中的封装消息似乎与输入XML文件内容完全相同。封装消息应该与原始XML相同还是应该是规范化版本？我知道规范化版本用于摘要，但不确定封装版本是否应该是规范化的。我的原始XML有注释标记，但无论是否包含INCLUSIVE或INCLUSIVE_WITH_COMMENTS，注释标记将始终存在于输出中。
是否需要公钥？给我的要求是私钥是输入，但我不确定是否应该询问公钥。似乎KeyValue对象需要公钥。

提前致谢。

Answer 1

1）使用newSignatureMethod（“http://www.w3.org/2001/04/xmldsig-more#rsa-sha256”）

从您使用的URI推断出签名算法

2）您没有为newReference中的Reference指定任何规范化算法。因此，在计算XML数据的摘要值之前，将使用默认值（没有注释的Canonical XML）。您的canonicalizationMethod与SignedInfo一起使用：在计算签名值之前，SignedInfo元素将使用此算法进行规范化。

要为签名的XML数据指定规范化算法，您需要在创建参考时说出来：

Transform tr = fac.newTransform(CanonicalizationMethod.INCLUSIVE, (TransformParameterSpec) null);

fac.newReference("#object", fac.newDigestMethod(DigestMethod.SHA256, null), Collections.singletonList(tr), null, null);

此代码将在Reference中添加一个带有规范化算法的Transform，引用将被散列的#object。

3）您将在Object元素中添加与其相同的内容。在计算摘要值之前，将对此内容应用规范化（或任何其他转换）。

4）KeyValue是Optional，是提示签名的验证者。通常的签名将在X509Certificate中使用证书而不是密钥值。

希望这会有所帮助。 Moez

关于Java XML数字签名的问题

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