GB T 31503-2015 信息安全技术 电子文档加密与签名消息语法.pdf
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1、望ICS 35.040 L 80 共和国国家标准中华人民GB/T 31503-. 2015 信息安全技术电子文档加密与签名消息语法. , Information security technology一Encryption and signature message syntax for electronic document 2016-01-01实施2015-05田15发布 . 发布中华人民共和国国家质量监督检验检蛮总局中国国家标准化管理委员会h战俨TU町飞Mr盟lfe衣辄川agu币鸥GB/T 31503-2015 目次前言. . . . I 引言. . . . rr l 范围. . 2 规
2、范性引用文件-3 术语和定义. . . . 4 缩略语. . 5 通用语法. . . . . . . . 2 6 数据内容类型. . . . . . 2 7 签名数据内容类型. . . . 2 8 封装数据内容类型. . . . . . . . . . . . . 8 9 摘要数据内容类型. 10 加密数据内容类型. . . . . 16 11 鉴别数据内容类型. . . 12 有用类型. . . . . . . 19 13 有用属性. . . . . . 22 14 ASN.1摸块. . . . 24 15 安全事宜. . . . . . . . . . . . 33 GB/T 31503-
3、2015 前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由全国信息安全标准化技术委员会(SAC/TC260)提出并归口。本标准起草单位z中国科学院数据与通信保护研究教育中心、北京数字认证股份有限公司、上海普华诚信信息技术有限公司、赞嘉电子科技有限公司。本标准主要起草人z向继、汪娟、王雷、荆继武、高能、林璋锵、管乐、马存庆、查达仁、詹榜华、梁佐泉、张嘉纯。I GB/T 31503-2015 引本标准主要参考IETF(互联网工程特别工作组)RFC5652文件制定。本标准规定了用于电子文档密码保护的封装语法。它支持数字签名和加密。该语法允许多重封装,一个封装信封可以嵌套在另一个封装信封
4、之内,同样,一方可以对以前封装过的数据再进行数字签名。它也允许任意属性,如签名时间,同消息内容一起签名,并且提供其他属性如联合签名,同签名关联在一起。本标准描述的电子文档加密与签名消息语法支持各种基于证书的密钥管理架构。该语法使用抽象语法记法ASN.l,并采用BER编码生成值。这些值通常表示成字节串的形式。虽然很多系统都能够可靠地传输字节串,但仍有很多电子邮件系统不行。本标准不提供字节串编码机制以保证这种环境下的可靠传输。E GB/T 31503-2015 信息安全技术电子文档加密与签名消息语法1 范围本标准规定了电子文档加密与签名消息语法,此语法可用于对任意消息内容进行数字签名、摘要、鉴别或
5、加密。本标准适用于电子商务和电子政务中电子文档加密与签名消息的产生、处理以及验证。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 16262.1-2006 信息技术抽象语法记法一(ASN.l)第1部分z基本记法规范GB/T 16263.1-2006信息技术ASN.1编码规则第1部分z基本编码规则(BER)、正则编码规则(CER)和非典型编码规则(DER)规范GB/T 16264.2-2008信息技术开放系统互连目录第2部分z模型GB/T 16264.8一200
6、5信息技术开放系统互连目录第8部分z公钥和属性证书框架GB/T 19714-2005信息技术安全技术公钥基础设施证书管理协议GB/T 20518-2006信息安全技术公钥基础设施数字证书格式RFC 3281 用于授权的因特网属性证书框架(AnInternet Attribute Certificate Profile for Au thorization) RFC 5280 因特网X.509公钥基础设施证书和证书撤销列表轮廓(InternetX.509 Public Key ln frastructure Certificate and Certificate Revocation List
7、(CRL) Profile) 3 术语和定义3.1 3.2 GB/T 19714-2005、GB/T20518-2006界定的以及下列术语和定义适用于本文件。算法标识符algorithm identifier 通过对象标识符标识算法的类型。属性attribote 包括属性类型以及一个或多个属性值,属性类型由对象标识符指定。4 锚暗语下列缩略语适用于本文件。ASN.1:抽象语法记法(Abstract Syntax Notation one) BER:基本编码规则(BasicEncoding Rules) 1 GB/T 31503-2015 CRL:证书撤销列表(CertificateRevoca
8、tion List) DER:可辨别编码规则(DistinguishedEncoding Rules) ESMS:电子文档加密与签名消息语法(Encryptionand Signature Message Syntax for Electronic Document) MAC:消息鉴别码(MessageAuthentication Code) PRNG:伪随机数生成器(Pseudo-randomNumber Generator) UKM:用户密钥生成材料(UserKeying MateriaD 5 通用语法下列对象标识符(objectidentifier)标识了内容信息类型zid-ct-con
9、tentInfo OSJECT IDENTIFIER : = iso(1) member-body(2) us(840) rsadsf(113549) pkcs(l) pkcs9(9) smime(6) ct(1) 6 ESMS将内容类型标识符与内容关联起来。语法中应含有ASN.l(见GB/T16262.1-2006) Con tentInfo类型zContentInfo :口SEQUENCE contentType ContentType, content oJ EXPLICIT ANY DEFINED BY contentType OPTIONAL ContentType : = OBJE
10、CT lDENTIFIER ContentInfo中各个域的意义如下za) contentType:表示关联内容的类型,是一个对象标识符,由权威机构分配,用于定义内容类型的唯一整数串。b) content表示关联内容。内容的类型由contentTyp唯一确定。本标准定义了6种内容类型z数据、签名数据、封装数据、摘要数据、加密数据以及鉴别数据。如果在其他文挡中定义了其他内容类型,定义的ASN.1类型不应是CHOICE类型。6 数据内容类型下列对象标识符标识了数据内容类型zid-data OBJECT IDENTIFIER : = iso(l) member-body(2) us(840) rsa
11、dsi(113549) pkcs(l) pkcs7(7) 1 数据内容类型用于表示任意字节串,例如ASCII文本文件E具体应用具体解释。这类串不需要任何的内部结构,它们可能有自己的ASN.1定义或其他结构。数据内容类型一般装在签名数据、封装数据、摘要数据、加密数据或鉴别数据的内容类型中。7 签名鼓据内容类型7.1 概述签名数据内容类型包括任何类型的内容,以及零个或多个签名结果。任意数量的签名者可并行地对任意类型的内容进行签名。2 GB/T 31503-2015 签名数据内容类型的典型应用是,签名者对数据内容类型的内容进行数字签名。另一个典型应用是分发证书和CRL.构造签名数据的步骤如下za)
12、对于每个签名者,使用签名者指定的消息摘要算法计算出内容的消息摘要值。如果签名者要对除内容之外的其他信息进行签名,那么使用签名者的消息摘要算法对内容摘要值和其他信息一起计算摘要,得到的结果为消息摘要。b) 对于每个签名者,使用签名者的私钥对消息摘要进行数字签名。c) 对于每个签名者,签名结果和其他签名者指定的信息放在SignerInfo值中,见7.4。每个签名者所对应的证书和CRL,以及其他不对应于任何签名者的信息,都在这一步收集。d) 所有签名者的消息摘要算法和SignerInfo值,同内容一起放入SignedData值中,见7.2。接收者独立地计算消息摘要,利用消息摘要以及签名者的公钥验证签
13、名结果。签名者的公钥可以通过两种途径查询z签发者的可辨别名称以及该签发者的签名证书序列号唯一标识了一张证书,证书中包含公钥p或者通过主体密钥标识符,同时适合认证的和未经认证的公钥。签名者的证书可包含在SignedData里的证书域中,但并非必须包括。当存在多个签名时,成功验证某个给定签名者的签名,通常视为该签名者签名成功。但是,也有些应用环境需要其他的规则。若某个应用除了每个签名者对应一个有效签名外,还采用了别的规则,则应阐明这些规则。此外,只匹配签名者标识符并不足以确定这些签名是否由该签名者生成,在应用说明中应描述如何确定哪个签名是由该签名者生成的。签名者选择包含多个签名的主要原因是为了支持
14、多个不同的接收者群体。本章分为6个部分E第一部分描述了顶层类型SignedData;第二部分描述了EncapsulatedContentlnfo;第三部分描述了每个签名者信息的类型SignerInfo;第四、第五和第六部分分别描述了消息摘要的计算、签名的生成以及签名的验证过程。7.2 SignedData类型下列对象标识符Cobjectidentifier)标识了签名数据的内容类型Eid-signedData OBJECT IDENTIFIER : = iso(1) member-body(2) us(840) rsadsi(113549) pkcs(1) pkcs7(7) 2 签名数据的内容
15、类型应有ASN.lSignedData类型zSignedData : = SEQUENCE version ESMSVersion, digestAlgorithms DigestAlgorithmldentifiers, encapContentInfo EncapsulatedContentInfo , certificates OJ IMPLICIT CertificateSet OPTIONAL, crls lJ IMPLICIT RevocationInfoChoices OPTIONAL, signerInfos SignerInfos DigestAlgorithmIdentif
16、iers : = SET OF DigestAlgorithmIdentifier SignerInfos : = SET OF SignerInfo SignedData类型的结构框图,如图1所示z3 GB/T 31503-2015 4 签名数据SignedData 图1SignedData类型结构框圈SignedData类型的各个域的意义如下za) version:是语法的版本号.version值取决于certificates,eContentType和SignerInfo.version应如下分配zIF (certificates. 1;s pres臼扰)AND (any certifi
17、cates with a type of other are present) OR (crls is presat) AND (any crls with a type of other町epresent) THEN version MUST be 5 ELSE IF (certificates is present) AND (any versiotl 2 attribute certificates are present) THEN version MUST be 4 ELSE IF (certincates is present) AND (any version 1 attribu
18、te certificates are present) OR (any Signerlnfo structures are version 3) OR (encapContentInfo eContentType is other than id-data) THE version MUST be 3 ELSE version MUST be 1 b) digestAlgorithtns:是精息摘要算法标识符的集合,集合中可有任意个元素,包括零个。每个元素标识了一个或、多个签名者所使用的消息捕要算法及其相关参数二该集合旨在列出所有签名者能使用的消息摘要算法。该集合是元序的,以便单次签名验证。
19、应用中签名若使用了不在该集合内的摘要算法,则签名验证可能会失败B消息摘要的过程描述,见7.5。c) encapContentInfo:是待签名的内容,包括内容类型标识符以及内容本身。EncapsulatedContentlnfo类型具体描述,见7.3。d) certificates:是证书集合。预期证书集合包括从信任根或顶级证书机构到signerInfos域中所有签名者的证书路径。该集合包含的证书可多于这些必要证书,也可包括从两个或多个独立的顶级证书机构出发的证书路径。如果接收者能通过其他途径获取必要的证书(例如从以前的证书集合中获取),则可不完全包含这些必要的证书。强烈禁止使用版本1属性证书
20、。e) crls:是撤销状态信息集合。预期该集合包含的信息足以确定certificates域中的证书是否有效,但并非必须满足此条件。CRL是撤销状态信息的主要来源。集合中包含的CRL可多于必要的CRL,也可少于必要的CRL。f) signerInfos:是每个签名者信息的集合,可包含任意个元素,包括零个。当该集合含有多个证书时,若能成功验证给定签名者的其中一个签名,应认为该签名者签名成功。但是,一些应用环境也可能需要其他的规则。SignerInfo类型具体描述,见7.4。由于每个签名者可采用不同GB/T 31503-2015 的数字签名技术,而且以后的规范可能会更新语法,所以,所有实现应处理好
21、它们未实现的Signerlnfo版本。进一步的说,由于所有实现将支持不了每个可能的签名算法,所以,所有实现在遇到未实现的签名算法时应处理得当。7.3 EncapsulatedContentInfo类型EncapsulatedContentInfo类型中的内容如下表示zEncapsulatedContentInfo : = SEQUENCE eContentType ContentType, eContent OJ EXPLICIT OCTET STRING OPTIONAL ContentType : = OBJECT IDENTIFIER EncapsulatedContentInfo类型各
22、个域的意义如下za) eContentType:是对象标识符。该对象标识符唯一指定了内容类型。b) eContent:是内容本身,由字节串表示。eContent不需要DER编码。可选择省略EncapsulatedContentInfo域中的eContent,从而能够构造外部签名。在有外部签名的情况下,包含在签名数据的内容类型中的EncapsulatedContentInfo值将缺少签名内容。如果EncapsulatedContentInfo中没有eContent值,照常计算signatureValue并分配eContentType,同eContent值存在一样。在没有签名者的情况下,待签名的E
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