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如何从包装的密钥块中检索 RSA 私钥？

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如何从包装的密钥块中检索 RSA 私钥？

我已经使用 OpenSC 工具在智能卡上生成了一对 RSA 密钥，并将其作为使用 DKEK 密钥加密的包装密钥块检索：

sc-hsm-tool --create-dkek-share dkek/dkek-share-1.pbe
sc-hsm-tool --create-dkek-share dkek/dkek-share-2.pbe

sc-hsm-tool --initialize --dkek-shares 2
sc-hsm-tool --import-dkek-share dkek/dkek-share-1.pbe
sc-hsm-tool --import-dkek-share dkek/dkek-share-2.pbe
pkcs11-tool -l --pin 123456 --keypairgen --key-type rsa:2048 --id 11 --usage-sign
sc-hsm-tool --wrap-key wrap-key.bin --key-reference 1

我省略了命令的输出，因为一切都按预期进行。

我现在在文件中有加密密钥wrap-key.bin以及 dkek-shares 和相关密码。

我已经找到了很多关于如何在新智能卡上加载此密钥的教程（一个明显的例子：https://github.com/OpenSC/OpenSC/wiki/SmartCardHSM），但是我没有，我仍然需要使用密钥。

我该如何找回它？由于 DKEK 是 256 位 AES 密钥，而且我拥有所有密钥组件，所以应该可以，但我不知道如何找回。我假设我首先需要从共享中重建 AES 密钥，然后从wrap-key.bin文件中检索密钥数据（文件的某些部分是纯文本，因此我认为不是整个文件都加密了），但我在任何地方都找不到有关它的任何信息。

编辑：wrap-key.bin以 ASN.1 格式编码。我怀疑加密部分开头是一个八位字节字符串，但是如果没有密钥，我无法验证它。

EDIT2：DKEK 部分根据 OpenSSL 加盐格式进行格式化http://justsolve.archiveteam.org/wiki/OpenSSL_salted_format但我无法通过简单地提供密码来解密它们。也许需要某种形式的与卡的交互，但我对此表示怀疑。如果是这样的话，那么如何允许在与旧卡无关的情况下将密钥加载到全新的卡上？

答案1

在 CardContact 的 Andreas Schwier 的帮助下，我成功解决了这个问题。

第一步是隔离包装密钥的加密部分。

您可以使用 openssl 实用程序轻松实现它：

[user@localhost opensc]$ openssl asn1parse -in wrap-key.bin -inform der
    0:d=0  hl=4 l=1692 cons: SEQUENCE          
    4:d=1  hl=4 l= 971 prim: OCTET STRING      [HEX DUMP]:65623B6828FE1D530C174687AF81978BC12FAB3A1AAF4D4A05FBD1E41D145E15A7D1B4A32CC1A801711B5B1A5CAC98FE8DEFF2DAB46FB72EA0DCDC10BF169EB19FE155A171378E33ED518D1BD9A2ADD75C822E033D4BB308D4EE9665E66B37F32342F1751A59141B48BF450A877F477B3E9EDBC467CE59CDD7AC08949494B2FD4D2B009F61F9F71FF55DD7579160C5A01CF1E38F50D71A8994E53F359EB9D506B481955802C27319763211EFA6490FB6CB92595D70E5162535167314703877842490FDB549D1ABC16E201838F560A951BEF5768DA273272A6233B4B951BFA9C7FD15AB69B11027435E8DC19F339FD36F1393E10404BA794CCE0D57311C2519F915F5D6A3C7C2F3E5859D784FC4C58B66F2C195D27EF11F8D6266C16C852A806EFB5B055BE6D1E44D791A0991B1AC211D4BD621CFCCC67E033260BA1DB299EEAAADBFE8ECF7EE2641BA87FACD18436D8BDE42DA4061078FC3986F4AC04B2914FE343A9484CE28D32D40444378AC8D97B38701AF47379A50388EDCD18556D6472C725F581D0FD04D538394B6E209B120590C6C1977DA998FCA40470DC14E812DD7AC62C50EBB301D644E741F7E13E122B3F23712F4992E6EC7581A4E41B247BFDC7D1CF8AC41D13190F9D7B52C082CA60DF89CE1CD284558B65FD1A318C45C0BD45DB0E40E1F2487425C2876F91A93C47510BEFD72C5E47ED923A3CD993E78BEB5C7907B7479B5430FF991EA047D7D81A2CC94887AF302D873DD1EC4D6606F3067794C1F521D27D8D88E53F25D200E3B62D6FC93C74E26E891F1689538C13514A8DA772821D364D53F8AC036C66EE4D1758F2DEA43E85506090CE29FEEBD65F874F698527895A692A7635FDEC8A44ECC2395650C80BA56516B70493300453327B268C3127EE0A7CF08E131A90A3430ECA955C78AE7411D211C1BC7DCF95CC6598FDB58B8A619E48AFD0D33D1D3B9F6F52280122D01DC914A0D612F2F2F7327DBF3D6060EA95E5491565CC1775E2A0750636AD42B2376C5ABC52DEA1AE71020EC55DF31AA8D58AAA61ED18994F36A7F1E97F1603D1C7A922D4309F73E81837B9AF64811F32170A3C0298C710176D5A97360F3FEB04C0B42C1E3265BEF9E09A20BDD2EEF6DDE40B686A534573C180A737D35B2765DA29974A23F1DD4AEE70781153582A36EE0253FDF9191A1F07E932332BA25C1D7BE59E813B1F0A27F526502F4ACBA6B508BBC30D1C1CCAF553B908F6BF41D6D466D6B43A6F35C1D47F54E839BCF1786705CB7C2BA3365B95244372246B4FC7FBCAE7F58D65601C48434BDE35731813860B4A9F9EB5F1B6E411AA39D2086C9237CF92702FE5159B29C3421F0064FB8B6E9F18735A95B0C13A1  
  979:d=1  hl=2 l=  46 cons: SEQUENCE          
  981:d=2  hl=2 l=  20 cons: SEQUENCE          
  983:d=3  hl=2 l=  11 prim: UTF8STRING        :Private Key
  996:d=3  hl=2 l=   2 prim: BIT STRING        
 1000:d=3  hl=2 l=   1 prim: OCTET STRING      [HEX DUMP]:01
 1003:d=2  hl=2 l=  10 cons: SEQUENCE          
 1005:d=3  hl=2 l=   1 prim: OCTET STRING      [HEX DUMP]:11
 1008:d=3  hl=2 l=   2 prim: BIT STRING        
 1012:d=3  hl=2 l=   1 prim: INTEGER           :01
 1015:d=2  hl=2 l=  10 cons: cont [ 1 ]        
 1017:d=3  hl=2 l=   8 cons: SEQUENCE          
 1019:d=4  hl=2 l=   2 cons: SEQUENCE          
 1021:d=5  hl=2 l=   0 prim: OCTET STRING      
 1023:d=4  hl=2 l=   2 prim: INTEGER           :0800
 1027:d=1  hl=4 l= 665 cons: appl [ 7 ]        
 1031:d=2  hl=5 l= 575 cons: appl [ 33 ]       
 1036:d=3  hl=5 l= 309 cons: appl [ 78 ]       
 1041:d=4  hl=3 l=   1 prim: appl [ 41 ]       
 1045:d=4  hl=2 l=   9 prim: appl [ 2 ]        
 1056:d=4  hl=5 l= 277 cons: appl [ 73 ]       
 1061:d=5  hl=2 l=  10 prim: OBJECT            :0.4.0.127.0.7.2.2.2.1.2
 1073:d=5  hl=4 l= 256 prim: cont [ 1 ]        
 1333:d=5  hl=2 l=   3 prim: cont [ 2 ]        
 1338:d=4  hl=3 l=   9 prim: appl [ 32 ]       
 1350:d=3  hl=5 l= 256 prim: appl [ 55 ]       
 1611:d=2  hl=2 l=  16 prim: appl [ 2 ]                                                                                                                                                                        
 1629:d=2  hl=3 l=  64 prim: appl [ 55 ]                                                                                                                                                                       
[user@localhost opensc]$

开头的长 OCTET STRING 包含所需的数据。由于我不需要多次隔离它，所以我只是从终端复制粘贴它。这个过程的自动化留给有抱负的读者作为练习。请注意，出于安全目的，我用随机生成的字节替换了实际数据。

为了解密数据，我使用了 SmartCard Shell 和 sc-hsm-workspace 脚本集。

SmartCard Shell 可从此处获取：http://www.openscdp.org/scsh3/index.html

获取脚本稍微有点困难。您需要在智能卡上加载 SSL 证书，并使用支持身份验证设备的 Web 浏览器。进一步的说明请参见此处：http://www.cardcontact.de/cdn/activation.html

一旦您有权访问 Contact Card Developer Network，您就必须创建一个帐户，并在管理员批准后，您可以下载 sc-hsm-workspace 脚本集。将其设置为 SmartCard Shell 的工作区目录。

虽然这些脚本本身都不是解决方案，但是所有必要的代码都是可用的。

不幸的是，源代码提供了Information contained in this script is confidential and released under NDA子句，所以我无法发布完整的解决方案，但这个伪代码足以轻松地重新创建它：

getEncryptedDkekShare() {
    // Can be copy-pasted from keymanager.js
    return encdkekshare;
}

getEncryptedDkekPassword() {
    // Can be copy-pasted from keymanager.js
    return pwd;
}

getDecryptedDkekShare(encdkekshare, pwd) {
    // Can be copy-pasted from SmartCardHSM.js,
    // please note that you should change line sending 
    // decrypted data to SmartCard to simple return
    return plain.left(32);
}

// The following part can be obtained from decrypt_keyblob.js
dkekshare1= getDecryptedDkekShare(getEncryptedDkekShare(), getEncryptedDkekPassword());
dkekshare2= getDecryptedDkekShare(getEncryptedDkekShare(), getEncryptedDkekPassword());

dkek = new DKEK();
dkek.importDKEKShare(dkekshare1);
dkek.importDKEKShare(dkekshare2);

keyblob = new ByteString("65623B..."); // Encrypted data obtained from wrap-key.bin

dkek.dumpKeyBLOB(keyblob);

安全警告：密钥将以纯文本形式转储到控制台上。

我希望答案提供足够的信息以满足 StackExchange 的高标准，而不会违反 NDA。我怀疑可以从 OpenSC 库的免费开源代码中得出类似的解决方案，但使用 sc-hsm-workspace 脚本被证明是简单、快速和方便的。

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