CSP：使用CryptoAPI解析X509证书基本项

        在之前的文章“CSP：使用CryptoAPI解码X509证书内容”里，讲述了怎样使用CryptoAPI将证书文件解码，得到证书上下文句柄PCCERT_CONTEXT的方法。以下我们接着讲述怎样通过证书上下文句柄，获得想要的证书项。本文先讲述怎样获取证书的基本项，后面还有文章介绍怎样获取证书的扩展项。

       以下的代码，都是假定已经通过解码证书文件、得到了证书上下文句柄m_pCertContext。

至于怎样解码证书文件、得到证书上下文句柄m_pCertContext，请阅读之前的文章。

        首先，我们看看关于证书上下文的结构定义：

typedef struct _CERT_CONTEXT {
    DWORD                   dwCertEncodingType;
    BYTE                    *pbCertEncoded;
    DWORD                   cbCertEncoded;
    PCERT_INFO              pCertInfo;
    HCERTSTORE              hCertStore;
} CERT_CONTEXT, *PCERT_CONTEXT;
typedef const CERT_CONTEXT *PCCERT_CONTEXT;

typedef struct _CERT_INFO {
    DWORD                       dwVersion;
    CRYPT_INTEGER_BLOB          SerialNumber;
    CRYPT_ALGORITHM_IDENTIFIER  SignatureAlgorithm;
    CERT_NAME_BLOB              Issuer;
    FILETIME                    NotBefore;
    FILETIME                    NotAfter;
    CERT_NAME_BLOB              Subject;
    CERT_PUBLIC_KEY_INFO        SubjectPublicKeyInfo;
    CRYPT_BIT_BLOB              IssuerUniqueId;
    CRYPT_BIT_BLOB              SubjectUniqueId;
    DWORD                       cExtension;
    PCERT_EXTENSION             rgExtension;
} CERT_INFO, *PCERT_INFO;

我们想要获取的证书基本项。有些就直接存在于这两个结构体中。

一、版本

结构体CERT_INFO中的字段dwVersion即为证书版本号，能够直接通过以下的代码获得：

DWORD dwCertVer = m_pCertContext->pCertInfo->dwVersion;

版本号值的定义例如以下：

#define CERT_V1     0
#define CERT_V2     1
#define CERT_V3     2

也就是说，V1的值为0；V3的值为2。眼下绝大多是证书都是V3版本号。

二、序列号

序列号相应结构体CERT_INFO中的字段SerialNumber，只是该字段为ASN.1编码的大数对象，须要解码才干转化为我们平时看到的十六进制序列号。获取序列号的函数例如以下：

ULONG CCSPCertificate::get_SN(LPSTR lptcSN,ULONG *pulLen)
{	
	CHAR scSN[512] = {0};

	if (!m_pCertContext)
	{
		return CERT_ERR_INVILIDCALL;
	}
	if (!pulLen)
	{
		return CERT_ERR_INVALIDPARAM;
	}
	
	PCRYPT_INTEGER_BLOB pSn = &(m_pCertContext->pCertInfo->SerialNumber);
	for (int n = (int)(pSn->cbData - 1); n >= 0; n--)
	{
		CHAR szHex[5] = {0};
		sprintf_s(szHex, "%02X", (pSn->pbData)[n]);
		strcat_s(scSN, 512, szHex);
	}

	if (!lptcSN)
	{
		*pulLen = strlen(scSN) + 1;
		return CERT_ERR_OK;
	}

	if (*pulLen <= strlen(scSN) + 1)
	{
		return CERT_ERR_BUFFER_TOO_SMALL;
	}
	strcpy_s(lptcSN, *pulLen, scSN);
	*pulLen = strlen(scSN);

	return CERT_ERR_OK;
}

三、公钥算法(证书算法)

证书中的公钥算法，须要通过CERT_INFO中字段SubjectPublicKeyInfo来获取。

详细函数例如以下：

ULONG CCSPCertificate::get_KeyType(ULONG* pulType)
{	
	if (!m_pCertContext)
	{
		return CERT_ERR_INVILIDCALL;
	}
	if (!pulType)
	{
		return CERT_ERR_INVALIDPARAM;
	}

	PCERT_PUBLIC_KEY_INFO pPubKey = &(m_pCertContext->pCertInfo->SubjectPublicKeyInfo);
	if (pPubKey)
	{
		if (_stricmp(pPubKey->Algorithm.pszObjId, szOID_RSA_RSA) == 0)
		{
			*pulType = CERT_KEY_ALG_RSA;
		}
		else if (_stricmp(pPubKey->Algorithm.pszObjId, szOID_ECC_PUBLIC_KEY) == 0)
		{
			*pulType = CERT_KEY_ALG_ECC;
		}
		else 
		{
			*pulType = 0;
			return CERT_ERR_ALG_UNKNOWN;
		}
	}
	else
	{
		return GetLastError();
	}

	return CERT_ERR_OK;
}

四、证书用途

证书从用途来分，分为“签名证书”和“加密证书”两大类。“签名证书”的公钥用来验证签名，而“加密证书”的公钥则用来加密数据。

我们须要通过调用函数CertGetIntendedKeyUsage()来获取证书的用途，详细函数实现例如以下：

ULONG CCSPCertificate::get_KeyUsage(ULONG* lpUsage)
{	
	BYTE btUsage[2] = {0};

	if (!m_pCertContext)
	{
		return CERT_ERR_INVILIDCALL;
	}
	if (!lpUsage)
	{
		return CERT_ERR_INVALIDPARAM;
	}

	if (CertGetIntendedKeyUsage(GLOBAL_ENCODING_TYPE, m_pCertContext->pCertInfo, btUsage, 2))
	{
		if (btUsage[0] & CERT_DIGITAL_SIGNATURE_KEY_USAGE)
		{
			*lpUsage = CERT_USAGE_SIGN;
		}
		else if (btUsage[0] & CERT_DATA_ENCIPHERMENT_KEY_USAGE)
		{
			*lpUsage = CERT_USAGE_EXCH;
		}
		else
		{
			*lpUsage = 0;
			return CERT_ERR_USAGE_UNKNOWN;
		}
	}
	else
	{
		return GetLastError();
	}

	return CERT_ERR_OK;
}

五、签名算法

证书的签名算法，是指证书用来签名时使用的算法(包括HASH算法)。

签名算法用结构体CERT_INFO中SignatureAlgorithm字段来表示。能够通过SignatureAlgorithm的子字段pszObjId返回签名算法的Oid，这样对照Oid就能够知道签名算法的详细含义了。pszObjId常见得定义例如以下：

#define CERT_SIGNATURE_ALG_RSA_RSA	"1.2.840.113549.1.1.1"   //RSA直接签名
#define CERT_SIGNATURE_ALG_MD2RSA	"1.2.840.113549.1.1.2"   //MD2作Hash、然后RSA签名
#define CERT_SIGNATURE_ALG_MD4RSA	"1.2.840.113549.1.1.3"   //MD4作Hash、然后RSA签名
#define CERT_SIGNATURE_ALG_MD5RSA	"1.2.840.113549.1.1.4"   //MD5作Hash、然后RSA签名
#define CERT_SIGNATURE_ALG_SHA1RSA	"1.2.840.113549.1.1.5"   //SHA1作Hash、然后RSA签名
#define CERT_SIGNATURE_ALG_SM3SM2	"1.2.156.10197.1.501"    //SM3作Hash、然后SM2签名

因为Windows对SM2/SM3算法还未定义，所以对于ECC证书，Windows直接显示签名算法的Oid：“1.2.156.10197.1.501”，例如以下图所看到的：

六、颁发者

关于颁发者。我们能够通过CERT_NAME_ISSUER_FLAG获取属性。详细通过以下两个函数实现：

ULONG CCSPCertificate::get_Issuer(LPSTR lpValue, ULONG *pulLen)
{
	ULONG hr = CERT_ERR_OK;
	ULONG ulIssuerLen = 0;
	LPTSTR lpszIssuer = NULL;
	
	if (!m_pCertContext)
	{
		return CERT_ERR_INVILIDCALL;
	}
	if (!pulLen)
	{
		return CERT_ERR_INVALIDPARAM;
	}
	
	hr = _GetPropertyValue(szOID_COMMON_NAME, CERT_NAME_ISSUER_FLAG, NULL, ulIssuerLen);
	if (0 != hr || ulIssuerLen == 0)
	{
		return hr;
	}

	if (!lpValue)
	{
		*pulLen = ulIssuerLen;
		return CERT_ERR_OK;
	}
	if (*pulLen <ulIssuerLen)
	{
		return CERT_ERR_BUFFER_TOO_SMALL;
	}
	
	hr = _GetPropertyValue(szOID_COMMON_NAME, CERT_NAME_ISSUER_FLAG, lpValue, *pulLen);
	if (0 != hr)
	{
		return hr;
	}

	return hr;
}

ULONG CCSPCertificate::_GetPropertyValue(LPCSTR szOId, DWORD dwSourceId, LPSTR lpValue, DWORD &dwValLen)
{
	if (!m_pCertContext)
	{
		return CERT_ERR_INVILIDCALL;
	}
	
	dwValLen = CertGetNameStringA(m_pCertContext, CERT_NAME_ATTR_TYPE, 
		dwSourceId == CERT_NAME_ISSUER_FLAG ? 1 : 0, (void*)szOId, NULL, 0);
	if (dwValLen <= 1)
	{
		return GetLastError();
	}

	if (!lpValue)
	{
		return CERT_ERR_OK;
	}

	dwValLen = CertGetNameStringA(m_pCertContext, CERT_NAME_ATTR_TYPE, 
		dwSourceId == CERT_NAME_ISSUER_FLAG ?
 1 : 0, (void*)szOId, lpValue, dwValLen);
	if (dwValLen <= 1)
	{
		return GetLastError();
	}

	return CERT_ERR_OK;
}

七、使用者

证书使用者用结构体CERT_INFO中Subject字段表示，只是是NAME_BLOB类型。须要调用CertNameToStr()转化为终于的字符串。

详细实现函数例如以下：

ULONG CCSPCertificate::get_SubjectName(LPSTR lpValue, ULONG *pulLen)
{	
	DWORD dwSubjectLen = 0;
	CERT_NAME_BLOB certSubject;

	if (!m_pCertContext)
	{
		return CERT_ERR_INVILIDCALL;
	}
	if (!pulLen)
	{
		return CERT_ERR_INVALIDPARAM;
	}

	certSubject = m_pCertContext->pCertInfo->Subject;
	dwSubjectLen = CertNameToStr(GLOBAL_ENCODING_TYPE, &certSubject, CERT_X500_NAME_STR, NULL, 0);
	if (dwSubjectLen <= 1)
	{
		return E_FAIL;
	}

	if (!lpValue)
	{
		*pulLen = dwSubjectLen;
		return CERT_ERR_OK;
	}
	if (*pulLen < dwSubjectLen)
	{
		return CERT_ERR_BUFFER_TOO_SMALL;
	}

	*pulLen = CertNameToStrA(GLOBAL_ENCODING_TYPE, &certSubject, CERT_X500_NAME_STR, lpValue, *pulLen);
	if (*pulLen <= 1)
	{
		return GetLastError();
	}

	return CERT_ERR_OK;
}

八、有效期限

证书的有效期，在结构体CERT_INFO中，相应于字段NotBefore和NotAfter，两者都是FILETIME类型。能够使用以下的函数，将其转化为SYSTEMTIME类型：

ULONG CCSPCertificate::get_ValidDate(SYSTEMTIME *ptmStart, SYSTEMTIME *ptmEnd)
{
	FILETIME ftStart;
	FILETIME ftEnd;

	if (!m_pCertContext)
	{
		return CERT_ERR_INVILIDCALL;
	}

	if (ptmStart)
	{
		memcpy(&ftStart, &m_pCertContext->pCertInfo->NotBefore, sizeof(FILETIME));
		FileTimeToSystemTime(&ftStart, ptmStart);
	}
	if (ptmEnd)
	{
		memcpy(&ftEnd, &m_pCertContext->pCertInfo->NotAfter, sizeof(FILETIME));
		FileTimeToSystemTime(&ftEnd, ptmEnd);
	}

	return CERT_ERR_OK;
}

至此，X509证书的基本项均已解析完成。如需获取证书的扩展项或者公钥等数据，请关注兴许博文。