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我买了一个 NitroKey HSM，想用 EC 导出一个秘密。 以前的问题

为此，我想使用这些CKM_ECDH1_DERIVE机制。此 HSM 支持，请参阅：

参考PKCS#11 规范，这必须考虑：

  1. 机构CKM_ECDH1_DERIVE必须与功能一起使用Derive(页 188)
  2. 该机制CKM_ECDH1_DERIVE需要CK_ECDH1_DERIVE_PARAMS具有以下参数的参数（第 222 页）：
    1. kdf : 用于共享秘密值 (CKD) 的密钥派生函数
    2. sharedData : 双方共享的一些数据
    3. publicData : 对方EC公钥值
  3. 该函数DeriveKey需要这些参数：
    1. 机制 CKM.CKM_ECDH1_DERIVE
    2. 对象句柄私钥
    3. 对象属性（第 338 页）
      1. CKA.CKA_CLASS -> CKO.CKO_SECRET_KEY
      2. CKA.CKA_KEY_TYPE -> CKK.CKK_GENERIC_SECRET
      3. 但是“但是，由于这些事实都隐含在机制中，因此无需指定其中任何一个”，因此这些可以为空吗？

问题

所以有了这些信息，我尝试实现一个方法。

但我得到这个错误：

Net.Pkcs11Interop.Common.Pkcs11Exception：方法 C_DeriveKey 返回 CKR_TEMPLATE_INCOMPLETE

在Session.DeriveKey.

CKR_TEMPLATE_INCOMPLETE（第 64 页）的解释：

如果提供的模板中的属性值以及任何默认属性值和由对象创建函数本身贡献给对象的任何属性值都不足以完全指定要创建的对象，则尝试应该失败并返回错误代码CKR_TEMPLATE_INCOMPLETE。

在这里（第 98 页）

CKR_TEMPLATE_INCOMPLETE：为创建对象指定的模板不完整，缺少一些必要的属性。有关详细信息，请参阅第 10.1 节。

但我使用了必要的属性：

  1. CKA.CKA_CLASS -> CKO.CKO_SECRET_KEY
  2. CKA.CKA_KEY_TYPE -> CKK.CKK_GENERIC_SECRET

想法？

代码

private const string LibraryPath = @"C:\Windows\System32\opensc-pkcs11.dll";

public static byte[] Derive(string privateEc, string publicEc)
{
    Func<string, Session, CKO, ObjectHandle> getObjectHandle = (label, session, keyType) =>
    {
        var objectAttributes = new List<ObjectAttribute>
        {
            new ObjectAttribute(CKA.CKA_CLASS, keyType),
            new ObjectAttribute(CKA.CKA_LABEL, label),
            new ObjectAttribute(CKA.CKA_TOKEN, true)
        };

        return session.FindAllObjects(objectAttributes).First();
    };

    Func<ObjectHandle, Session, CKA, byte[]> getDataFromObject = (handle, session, type) =>
    {
        var attributes = new List<ulong> {(ulong) type};
        var requiredAttributes = session.GetAttributeValue(handle, attributes);
        return requiredAttributes[0].GetValueAsByteArray();
    };

    using (Pkcs11 pk = new Pkcs11(LibraryPath, false))
    {
        var slot = pk.GetSlotList(false).First();

        using (Session session = slot.OpenSession(false))
        {
            session.Login(CKU.CKU_USER, UserPin);

            var objectPrivate = getObjectHandle(privateEc, session, CKO.CKO_PRIVATE_KEY);
            var objectPublic = getObjectHandle(publicEc, session, CKO.CKO_PUBLIC_KEY);

            var publicKey = getDataFromObject(objectPublic, session, CKA.CKA_VALUE);

            byte[] data = session.GenerateRandom(32);
            var mechanism = new Mechanism(CKM.CKM_ECDH1_DERIVE, new CkEcdh1DeriveParams(1000, data, publicKey));

            var deriveAttributes = new List<ObjectAttribute>
            {
                new ObjectAttribute(CKA.CKA_CLASS, CKO.CKO_SECRET_KEY),
                new ObjectAttribute(CKA.CKA_KEY_TYPE, CKK.CKK_GENERIC_SECRET),
            };

            var derivedKey = session.DeriveKey(mechanism, objectPrivate, deriveAttributes);

            var derivedSecret = getDataFromObject(derivedKey, session, CKA.CKA_VALUE);

            Console.Out.WriteLine(Convert.ToBase64String(derivedSecret));

            return derivedSecret;
        }
    }
}

另请参阅要点（相同代码）https://gist.github.com/dhcgn/4ea235cdb20155ec5ea9dc9bbf3c9887

更新

现在使用更新的 ObjectAttributes 列表（感谢答案）我得到了异常Net.Pkcs11Interop.Common.Pkcs11Exception : Method C_DeriveKey returned CKR_DATA_LEN_RANGE。

CKR_DATA_LEN_RANGE：加密操作的明文输入数据长度错误。根据操作的机制，这可能意味着明文数据太短、太长，或者不是某些特定块大小的倍数。此返回值的优先级高于 CKR_DATA_INVALID。

因为CKA.CKA_VALUE_LEN我尝试了不同的值但没有成功：

CKA_VALUE_LEN
-------------
24 (192)
40 (320)
48 (384)

我偶然发现了公钥，我不确定我是否以正确的方式提取公钥。因为它的长度为664 Bit。

CKA.CKA_VALUE( CKO.CKO_PUBLIC_KEY) 664 Bit:

BFEEelKE3TrpE3e3f5nJATxEZrU0UeauhV/dFZXeXz5gqgZjuCtkJaUTainC/Mh357x3FyO7sGoPhzokD34oj5PJs0ItvATIKYtzvwaUkdZlDc0=

pkcs15-tool用( 864 Bit)提取

pkcs15-tool.exe --read-public-key 20
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MGowFAYHKoZIzj0CAQYJKyQDAwIIAQEJA1IABHpShN066RN3t3+ZyQE8RGa1NFHm
roVf3RWV3l8+YKoGY7grZCWlE2opwvzId+e8dxcju7BqD4c6JA9+KI+TybNCLbwE
yCmLc78GlJHWZQ3N
-----END PUBLIC KEY-----
  • pkcs15-tool为什么和之间的公钥不同CKO.CKO_PUBLIC_KEY？
  • CkEcdh1DeriveParams期望哪种格式publicData？
  • 我是否publicData以正确的方式提取？或者什么是正确的方法？
  • 的值必须CKA.CKA_VALUE_LEN等于我的 EC ( 320 Bit) 的长度吗？
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1 回答 1

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这是对问题的非常好的和完整的描述。

CKR_TEMPLATE_INCOMPLETE处理起来总是很痛苦，因为几乎每个库供应商都希望提供不同的属性集，而这个错误并不能揭示缺少哪些确切的属性。

快速查看OpenSC 源代码后，我将尝试使用以下模板：

var deriveAttributes = new List<ObjectAttribute>
{
    new ObjectAttribute(CKA.CKA_TOKEN, false),
    new ObjectAttribute(CKA.CKA_CLASS, CKO.CKO_SECRET_KEY),
    new ObjectAttribute(CKA.CKA_KEY_TYPE, CKK.CKK_GENERIC_SECRET),
    new ObjectAttribute(CKA.CKA_SENSITIVE, false),
    new ObjectAttribute(CKA.CKA_EXTRACTABLE, true),
    new ObjectAttribute(CKA.CKA_ENCRYPT, true),
    new ObjectAttribute(CKA.CKA_DECRYPT, true),
    new ObjectAttribute(CKA.CKA_WRAP, true),
    new ObjectAttribute(CKA.CKA_UNWRAP, true),
    new ObjectAttribute(CKA.CKA_VALUE_LEN, ???)
};

但是我不确定CKA_VALUE_LEN属性的正确值是什么。

于 2017-02-21T22:02:14.633 回答