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cfca.md

File metadata and controls

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CFCA互操作性指南

这是一份不完整的CFCA互操作性指南。

什么是CFCA

CFCA是中国金融认证中心的英文缩写。

什么是SADK

SADK（Security Application Development Kit）是CFCA推出的一套支持全平台、全浏览器、多语言的安全应用开发套件。实现了证书下载、证书应用过程中的全业务功能覆盖，可与客户业务系统、CFCA RA、CA、统一下载平台无缝对接，为用户提供证书下载、证书更新、签名验签、加密解密等全方位的数字证书安全服务。具体说明请参考数字证书安全应用开发套件SADK。

其JAVA版本(其它语言版本未知)基本上是一个基于Bouncy Castle的实现（当然它看起来也支持JNI接入OpenSSL、U盾？）。

为什么会有互操作性问题

  • CFCA有一些实现没有相关标准。
  • SADK存在较早，可能有些实现早于标准发布。
  • SADK版本较多，不同版本也会有互操作性兼容问题。
  • 其它未知原因。

因为我也找不到SADK的版本历史或者Change Log，这里只是根据有限资料的一些判断。

容易出现互操作性问题的功能

相对而言，互操作性问题主要出现在SM2椭圆曲线公钥密码算法应用上，特别是加解密、数字信封加解密上。

SM2加解密

加解密算法实现部分没有什么互操作性问题，主要是密文格式问题。

SADK 3.2之前版本

由于没有版本历史，所以这里只是大致推测（如果有不准确之处，敬请指出）。
SADK 3.2之前的版本，只支持C1C2C3密文格式，而且C1只支持非压缩点格式，且输出忽略0x04这个点非压缩标识。

随机点 密文 SM3哈希值
C1 (64 bytes) C2 C3 (32 bytes)

所以如果和SADK 3.2之前的应用交互，加密输出格式只能选C1C2C3，且密文通过切片操作忽略首字节（0x04这个点非压缩标识）；反之，如果是解密SADK 3.2之前的应用提供的密文，则要指定C1C2C3格式，同时，自己在密文前添加0x04这个点非压缩标识。互操作的重要前提是知道对方的密文格式。

SADK 3.2+版本

SADK 3.2之后的版本，支持下列SM2密文格式(encryptedType)：

encryptedType 输出格式 用本软件库如何解密
0 ASN.1编码格式 EncryptUtil.encrypt 方法默认 正常解密
2 C1C3C2 格式，带0x04这个点非压缩标识 正常解密
4 C1C3C2 格式，不带0x04这个点非压缩标识 （EncryptUtil.encryptMessageBySM2 / EncryptUtil.encryptFileBySM2 方法默认） 添加0x04前缀后解密
8 C1C2C3 格式，带0x04这个点非压缩标识 指定解密Opts后解密
16 C1C2C3 格式，不带0x04这个点非压缩标识 添加0x04前缀，同时指定解密Opts后解密

SADK 3.2之后的版本，解密过程：

  1. 先尝试是否ASN.1格式，如果是，就解密；否则，
  2. 当C1C3C2，不带0x04这个点非压缩标识的格式处理，如果解密成功，则结束；否则，
  3. 当C1C2C3，不带0x04这个点非压缩标识的格式处理。

从这个解密流程来看，SADK 3.2+可以解密 SADK 3.2之前的SM2密文，反之不行。

所以如果和SADK 3.2之后的应用交互，加密输出格式可以是ASN.1编码格式，或者是不带0x04这个点非压缩标识的C1C3C2/C1C2C3格式；反之，如果是解密使用SADK 3.2+的应用提供的密文，则要先区分是否是ASN.1格式，是的话就比较简单；不是的话则要指定C1C3C2格式，同时，自己在密文前添加0x04这个点非压缩标识。互操作的重要前提是知道对方的密文格式。

SM2数字信封加解密

互操作性问题主要出在：

  1. 数据对称加密所用密钥的SM2密文格式。
  2. 对称加密算法的OID。public static final ASN1ObjectIdentifier id_sm4_CBC = new ASN1ObjectIdentifier("1.2.156.10197.1.104");。
  3. 如果需要用本软件库去解密CFCA生成的SM2数字信封，目前会有问题（从v0.29.3开始可以解密）。CFCA实现不符合《GB/T 35275-2017：信息安全技术 SM2密码算法加密签名消息语法规范》，它的RecipientInfo默认使用SubjectKeyIdentifier而不是IssuerAndSerialNumber。在SADK 3.7.1.0中，需要指定recipientPolicyType=2（0：从证书扩展中获取SubjectKeyID，找不到抛异常；1：根据公钥数据直接计算SubjectKeyID；2：使用证书的IssuerAndSerialNumber）才会使用IssuerAndSerialNumber。正常情况下，只有CA证书才一定会在证书扩展中有SubjectKeyID信息。如果要产生和CFCA一样的加密信封，请使用pkcs7.EnvelopeMessageCFCA方法。

v0.29.6之后，请直接使用

  • cfca.EnvelopeMessage
  • cfca.OpenEnvelopedMessage
  • cfca.EnvelopeMessageLegacy
  • cfca.OpenEnvelopedMessageLegacy

SADK 3.2之前版本

  1. 数据对称加密密钥的密文格式为C1C2C3 格式，不带0x04这个点非压缩标识。这个不符合《GM/T 0010-2012 SM2密码算法加密签名消息语法规范》以及《GB/T 35275-2017 信息安全技术 SM2密码算法加密签名消息语法规范》。
  2. SM4-CBC的OID，使用了"SM4" block cipher，而不是"SMS4-CBC"。

本软件库的pkcs7.EncryptCFCA方法DecryptCFCA方法提供了SADK 3.2之前版本的信封加解密兼容性，记得cipher参数选择pkcs.SM4。但是pkcs7.EncryptCFCA方法产生的加密信封依然使用IssuerAndSerialNumber作为RecipientInfo。

SADK 3.2+版本

  1. 数据对称加密密钥的密文格式为ASN.1编码格式，这个符合《GB/T 35275-2017 信息安全技术 SM2密码算法加密签名消息语法规范》。
  2. SM4-CBC的OID，使用了"SM4" block cipher，而不是"SMS4-CBC"。

本软件库的pkcs7.EncryptSM方法Decrypt方法提供了SADK 3.2+版本的信封加解密兼容性。使用时，请确保cipher参数选择pkcs.SM4。pkcs7.EncryptSM方法符合《GB/T 35275-2017 信息安全技术 SM2密码算法加密签名消息语法规范》，CFCA的SADK可实现相应数据的解密。

本软件库的pkcs7.EnvelopeMessageCFCA方法提供了CFCA SADK更兼容的实现，也就是recipientPolicyType=0。

从SADK 的向下兼容性来看，SADK 3.2+能够解密SADK 3.2之前版本的数字信封加密数据，反之不行。

SM2 PKCS7签名数据

cfca.sadk.util.p7SignMessageAttach / cfca.sadk.util.p7SignMessageDetach，对应pkcs7.SignWithoutAttr，如果要Detach签名，调用Finish之前调用Detach就行。

cfca.sadk.util.p7SignFileAttach / cfca.sadk.util.p7SignFileDetach类似，只是本软件库不提供对应方法，您可以通过pkcs7.SignWithoutAttr自己实现。

参考cfca sadk 3.0.2.0

v0.29.6之后，请直接使用

  • cfca.SignMessageAttach
  • cfca.VerifyMessageAttach
  • cfca.SignMessageDetach
  • cfca.VerifyMessageDetach
  • cfca.SignDigestDetach
  • cfca.VerifyDigestDetach

解密时自动检测？

要穷举、尝试所有可能的密文格式不是不可以，但这会或多或少地影响解密的性能。你要和对方集成，还是知己知彼比较好，对于加解密来说，对用户透明不代表是好事。本软件库的SM2解密也实现了一定的自动检测（通过首字节判断，基于首字节只有固定那几个的假设）：

  • 0x30 - ASN.1格式。
  • 0x04 - C1为非压缩点格式，具体是C1C3C2还是C1C2C3取决于解密时的选项参数，默认为C1C3C2。
  • 0x02/0x03 - C1为压缩点格式，具体是C1C3C2还是C1C2C3取决于解密时的选项参数，默认为C1C3C2。

生成双密钥CSR （v0.29.6+）

cfca.CreateCertificateRequest，和CFCA SADK不同，调用者需要自行先生成两对密钥对，一对用于签名证书，一对用于加解密CFCA生成的加密用私钥文件（CFCA加密，申请者解密）。 使用cfca.ParseEscrowPrivateKey解析CFCA返回的加密用私钥。

SM2私钥、证书的解析

这个是CFCA自定义的，未见相关标准，可以通过cfca.ParseSM2来解析。cfca.ParseSM2函数只接受DER编码的二进制数据，如果你的数据是base64编码的，请先自行解码。