Генерация цифровой подписи, но с определенным префиксом пространства имен («ds:»)

Поскольку вы подписываете документы, это должно быть достаточно легко сделать, но классы в System.Security.Cryptography.Xml на самом деле не поддерживают это.

Если вам нужны только элементы подписи, которые должны быть префиксными, то при условии, что подпись не ссылается сама по себе (или если она является частью ссылочного элемента, то до тех пор, пока она удаляется с помощью преобразования, как в " http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#enveloped-signature" ), тогда вам нужно всего лишь пересчитать SignatureValue на основе измененного элемента SignedInfo. Ниже приведен пример метода SignEnveloped.

Однако ваша подпись не пройдет проверку, изложенную в MSDN Практическое руководство. Проверка Цифровые подписи XML-документов, поскольку вместо того, чтобы вычислять SignatureValue для проверки, фактически прочитав документ SignedInfo, класс SignedXml, похоже, генерирует новый без префиксных элементов. Класс ниже работает вокруг SignedXmls, казалось бы, ошибочных реализаций, но также могут быть проблемы с проверкой в ​​других средах, не ожидающих префиксных элементов.

public static class XmlSigning
{
    private static Type tSignedXml = typeof(SignedXml);
    private static ResourceManager SecurityResources = new ResourceManager("system.security", tSignedXml.Assembly);

    //these methods from the SignedXml class still work with prefixed Signature elements, but they are private
    private static ParameterExpression thisSignedXmlParam = Expression.Parameter(tSignedXml);
    private static Func<SignedXml, bool> CheckSignatureFormat
        = Expression.Lambda<Func<SignedXml, bool>>(
            Expression.Call(thisSignedXmlParam, tSignedXml.GetMethod("CheckSignatureFormat", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance)),
            thisSignedXmlParam).Compile();
    private static Func<SignedXml, bool> CheckDigestedReferences
        = Expression.Lambda<Func<SignedXml, bool>>(
            Expression.Call(thisSignedXmlParam, tSignedXml.GetMethod("CheckDigestedReferences", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance)),
            thisSignedXmlParam).Compile();

    public static void SignEnveloped(XmlDocument xmlDoc, RSACryptoServiceProvider key, string signatureNamespacePrefix)
    {
        SignedXml signedXml = new SignedXml(xmlDoc);
        signedXml.SigningKey = key;

        Reference reference = new Reference("");
        reference.AddTransform(new XmlDsigEnvelopedSignatureTransform());

        signedXml.AddReference(reference);

        signedXml.ComputeSignature();

        XmlElement xmlSignature = signedXml.GetXml();

        if (!string.IsNullOrEmpty(signatureNamespacePrefix))
        {
            //Here we set the namespace prefix on the signature element and all child elements to "ds", invalidating the signature.
            AssignNameSpacePrefixToElementTree(xmlSignature, "ds");

            //So let recompute the SignatureValue based on our new SignatureInfo...

            //For XPath
            XmlNamespaceManager namespaceManager = new XmlNamespaceManager(xmlDoc.NameTable);
            namespaceManager.AddNamespace("ds", "http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#"); //this prefix is arbitrary and used only for XPath

            XmlElement xmlSignedInfo = xmlSignature.SelectSingleNode("ds:SignedInfo", namespaceManager) as XmlElement;

            //Canonicalize the SignedInfo element
            XmlDsigC14NTransform transform = new XmlDsigC14NTransform();
            XmlDocument signedInfoDoc = new XmlDocument();
            signedInfoDoc.LoadXml(xmlSignedInfo.OuterXml);
            transform.LoadInput(signedInfoDoc);

            //Compute the new SignatureValue
            string signatureValue = Convert.ToBase64String(key.SignData(transform.GetOutput() as MemoryStream, new SHA1CryptoServiceProvider()));
            //Set it in the xml
            XmlElement xmlSignatureValue = xmlSignature.SelectSingleNode("ds:SignatureValue", namespaceManager) as XmlElement;
            xmlSignatureValue.InnerText = signatureValue;
        }

        xmlDoc.DocumentElement.AppendChild(xmlDoc.ImportNode(xmlSignature, true));
    }

    public static bool CheckSignature(XmlDocument xmlDoc, RSACryptoServiceProvider key)
    {
        if (key == null)
            throw new ArgumentNullException("key");

        SignedXml signedXml = new SignedXml(xmlDoc);

        //For XPath
        XmlNamespaceManager namespaceManager = new XmlNamespaceManager(xmlDoc.NameTable);
        namespaceManager.AddNamespace("ds", "http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#"); //this prefix is arbitrary and used only for XPath

        XmlElement xmlSignature = xmlDoc.SelectSingleNode("//ds:Signature", namespaceManager) as XmlElement;

        signedXml.LoadXml(xmlSignature);

        //These are the three methods called in SignedXml CheckSignature method, but the built-in CheckSignedInfo will not validate prefixed Signature elements
        return CheckSignatureFormat(signedXml) && CheckDigestedReferences(signedXml) && CheckSignedInfo(signedXml, key);
    }

    private static bool CheckSignedInfo(SignedXml signedXml, AsymmetricAlgorithm key)
    {
        //Copied from reflected System.Security.Cryptography.Xml.SignedXml
        SignatureDescription signatureDescription = CryptoConfig.CreateFromName(signedXml.SignatureMethod) as SignatureDescription;
        if (signatureDescription == null)
            throw new CryptographicException(SecurityResources.GetString("Cryptography_Xml_SignatureDescriptionNotCreated"));

        Type type = Type.GetType(signatureDescription.KeyAlgorithm);
        Type type2 = key.GetType();
        if (type != type2 && !type.IsSubclassOf(type2) && !type2.IsSubclassOf(type))
            return false;

        HashAlgorithm hashAlgorithm = signatureDescription.CreateDigest();
        if (hashAlgorithm == null)
            throw new CryptographicException(SecurityResources.GetString("Cryptography_Xml_CreateHashAlgorithmFailed"));

        //Except this. The SignedXml class creates and cananicalizes a Signature element without any prefix, rather than using the element from the document provided
        byte[] c14NDigest = GetC14NDigest(signedXml, hashAlgorithm);

        AsymmetricSignatureDeformatter asymmetricSignatureDeformatter = signatureDescription.CreateDeformatter(key);
        return asymmetricSignatureDeformatter.VerifySignature(c14NDigest, signedXml.Signature.SignatureValue);
    }

    private static byte[] GetC14NDigest(SignedXml signedXml, HashAlgorithm hashAlgorithm)
    {
        Transform canonicalizeTransform = signedXml.SignedInfo.CanonicalizationMethodObject;
        XmlDocument xmlDoc = new XmlDocument();
        xmlDoc.LoadXml(signedXml.SignedInfo.GetXml().OuterXml);
        canonicalizeTransform.LoadInput(xmlDoc);
        return canonicalizeTransform.GetDigestedOutput(hashAlgorithm);
    }

    private static void AssignNameSpacePrefixToElementTree(XmlElement element, string prefix)
    {
        element.Prefix = prefix;

        foreach (var child in element.ChildNodes)
        {
            if (child is XmlElement)
                AssignNameSpacePrefixToElementTree(child as XmlElement, prefix);
        }
    }
}

Изменить: Вы можете увидеть алгоритм, на который этот пост ссылается в моем другом ответе.

Предполагая, что это невозможно без написания собственного алгоритма для канонизации и подписи документа, возможным решением может быть "вставить" префикс пространства имен в элементы подписи после подписания, а затем удалить его из них перед проверкой.

Например:

void SignXml(XmlDocument xmlDoc, RSA Key)
{
    SignedXml signedXml = new SignedXml(xmlDoc);
    signedXml.SigningKey = Key;

    Reference reference = new Reference("");
    reference.AddTransform(new XmlDsigEnvelopedSignatureTransform());

    signedXml.AddReference(reference);

    signedXml.ComputeSignature();

    XmlElement xmlSignature = signedXml.GetXml();

    //Here we set the namespace prefix on the signature element and all child elements to "ds", invalidating the signature.
    AssignNameSpacePrefixToElementTree(xmlSignature, "ds");

    xmlDoc.DocumentElement.AppendChild(xmlDoc.ImportNode(xmlSignature, true));
}

bool VerifyXmlSignature(XmlDocument xmlDoc, RSA Key, string prefix)
{
    SignedXml signedXml = new SignedXml(xmlDoc);

    //Get the <ds:Signature /> element
    XmlElement xmlSignature = (XmlElement)xmlDoc.GetElementsByTagName(prefix + ":Signature")[0];

    //Undo what we did after signing
    AssignNameSpacePrefixToElementTree(xmlSignature, "");

    //Now it will pass verification.
    signedXml.LoadXml(xmlSignature);
    return signedXml.CheckSignature(Key);
}

void AssignNameSpacePrefixToElementTree(XmlElement element, string prefix)
{
    element.Prefix = prefix;

    foreach (var child in element.ChildNodes)
    {
        if (child is XmlElement)
            AssignNameSpacePrefixToElementTree(child as XmlElement, prefix);
    }
}