1 簽名類型
- 包封式：簽名封裝在被簽名數據中，一起發往接收端
- 分離式：簽名和被簽名數據分離發送的
2 XML的數字簽名格式
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<Signature> <SignedInfo> <CanonicalizationMethod/> 規範化方法，用於去除空格和其他格式 <SignatureMethod/> (<Reference (URI)?> (<Transforms/>)? <DigestMethod/> <DigestValue/> </Reference>)+ </SignedInfo> <SignatureValue/> (<KeyInfo/>)? (<Object ID?/>)* </Signature> |
3 式例--包封式簽名示例
需要被簽名的XML文檔如下：
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<license> <test>hello world</test> </license> |
簽名後的XML：
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<license> <test>hello world</test> <ds:Signature xmlns:ds="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#"> <!--[s01]--> <ds:SignedInfo> <!--[s02]--> <ds:CanonicalizationMethod Algorithm="http://www.w3.org/2006/12/xml-c14n11" /> <!--[s03]--> <ds:SignatureMethod Algorithm="http://www.w3.org/2001/04/xmldsig-more#rsa-sha256" /> <!-- [s04]--> <ds:Reference URI="" Id=""> <!--[s05]--> <ds:Transforms> <!--[s06]--> <ds:Transform Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#enveloped-signature" /> <!--[s07]--> <ds:Transform Algorithm="http://www.w3.org/2006/12/xml-c14n11" /> </ds:Transforms> <!--[s08]--> <ds:DigestMethod Algorithm="http://www.w3.org/2001/04/xmlenc#sha256" /> <!--[s09]--> <ds:DigestValue> <!--[s10] --> d+F/TTTxoF2Fk/knoTwHLqC7gqa+ETnTn84sNwx4c0Y= </ds:DigestValue> </ds:Reference> <!--[s11]--> </ds:SignedInfo> <!--[s12]--> <ds:SignatureValue>KdSti.....6OA==</ds:SignatureValue> <!--[s13]--> <ds:KeyInfo> <!--[s14]--> <ds:KeyValue> <!--[s15a]--> <ds:RSAKeyValue> <!--[a15b]--> <ds:Modulus>nM95A0J.....+GQ==</ds:Modulus> <!--[a15c]--> <ds:Exponent>AQAB</ds:Exponent> <!--[a15d]--> </ds:RSAKeyValue> <!--[a15e]--> </ds:KeyValue> <!--[a15f]--> </ds:KeyInfo> <!--[a16]--> </ds:Signature> <!--[a17]--> </license> |
SignedInfo
[s02-12]該元素的子元素包含有關所簽名的內容以及簽名方式的所有信息。簽名算法實際上應用於該元素及其所有子元素以生成簽名。
CanonicalizationMethod
[s03]該元素指定了用於SignedInfo元素以便將XML規範化的規範化(C14N)算法。（常常也是transform算法的一部分）
SignatureMethod
[s04]該元素指定了該簽名的簽名算法。這裏的簽名算法是帶有RSA的SHA-256。
Reference
- [s05-11]這些元素指定了將要簽名的數據，並指定哈希運算之前應當如何對該數據進行處理。URI屬性（它表示統一資源標識符）標識要簽名的數據，而Transforms元素（稍後描述）指定在進行哈希運算之前如何處理數據。在該示例中，我們將使用特殊的URI——空字符串，它表明簽名與被簽名在同一個包中（包封式）。Id屬性用來標記xml包中需要局部簽名的數據Id.
- XML簽名標準對Reference數據使用間接簽名機制。該標準不是對Reference中的所有數據進行統一的哈希運算然後加密哈希值，而是使用由Reference的DigestMethod元素所指定的算法對每個Reference的數據進行哈希運算，然後將哈希值存儲到Reference的DigestValue元素中。接下來，對SignedInfo元素和它的所有子元素（包括Reference元素）進行哈希運算；哈希值被加密以生成簽名。因此，您實際上是對Reference元素中所引用數據的哈希的哈希進行簽名，但是該方案仍然可以保護數據的完整性。
- [s05]Reference的這個可選 URI 屬性標識要簽名的數據對象。 在一個 Signature 中，至多可以對一個Reference省略該屬性。（爲了確保明確地匹配引用和對象， 要強加這個限制。）
- [s06-08]該標識與transforms一起是簽名者提供的描述， 其內容有關它們如何獲得已編摘形式的已簽名數據對象（即，已編摘的內容）。驗證者還可能以另一種方法獲得已編摘的內容，只要摘要驗證這種方法。
Transforms
[s06-08]每個Reference元素都可以具有零個或更多個爲它指定的轉換。這些轉換按照它們在XML中列出的順序應用於該Reference的數據。轉換使您可以在對Reference的數據進行哈希運算之前對該數據進行篩選或修改。在該示例中，我們將使用包封式簽名轉換，該轉換選擇了包含文檔中除Signature元素以外的所有XML（排除Signature元素）。我們必須從將被簽名的數據中移除Signature元素，否則，當我們存儲簽名值時，可能會修改我們嘗試簽名的數據。
DigestMethod
[s09-10]DigestMethod 是在應用 Transforms（如果已經指定它）之後對數據應用以產生 DigestValue 的算法。DigestValue 存儲產生的哈希值。
SignatureValue
[s13]該元素包含通過簽名SignedInfo元素及其所有子元素而計算得到的簽名值。
KeyInfo
[s14-16]KeyInfo表示用於驗證簽名的密鑰（公鑰）。標識機制可以包括證書、密鑰名稱和密鑰協議算法。KeyInfo是可選的有兩個原因：首先，簽名者可能不希望向所有文檔處理方披露任何密鑰信息。其次，該信息在應用程序上下文中可能是已知的，並且不需要明確表示。 由於KeyInfo在SignedInfo之外，所以如果簽名者希望將密鑰信息與簽名綁定，那麼Reference可以容易地將KeyInfo作爲簽名的一部分標識並將其包括在內（在Reference增加被簽名數據源）。
3.1 簽名過程
- 首先，對於簽名中的每個Reference元素：
- 按照轉換在Transforms元素下面出現的順序，將Transform元素中指定的每個轉換算法應用於Reference的數據。
- 使用Reference的DigestMethod元素所指定的哈希算法對經過轉換的數據進行哈希運算。
- 在Reference的DigestValue元素中存儲產生的哈希值。
- 然後，使用在簽名的CanonicalizationMethod元素中指定的算法規範化SignedInfo元素及其子元素。
- 最後，使用在簽名的SignatureMethod元素中指定的算法對SignedInfo元素及其子元素進行簽名。簽名值被存儲在SignatureValue元素中。
3.2 驗證過程
簽名驗證是剛剛描述的過程的逆過程。
- 首先，必須使用CanonicalizationMethod元素中指定的C14N算法規範化SignedInfo元素及其子元素。
- 然後，必須針對SignedInfo元素及其子元素驗證SignatureValue元素中存儲的簽名值。
- 最後，對於簽名中的每個Reference元素：
- 按照轉換在Transforms元素下面出現的順序，將Reference的Transform元素中指定的每個轉換算法應用於Reference的數據。
- 使用Reference的DigestMethod元素所指定的哈希算法對Reference的經過轉換的數據進行哈希運算。
- 將計算得到的哈希值與DigestValue元素中存儲的值進行比較。
個人理解
從上面有關xml簽名的規範看（被簽名數據-[transform/Canonicalization/Digest]->DigestValue-[Canonicalization/Signature]->SignatureValue），確實可以做到萬無一失保證數據不被篡改，但是每一條報文都這樣是否消耗太多資源
參考：