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1 LangEdge,Inc. 1 JNSA 電 署名 WG 五 祭 もう紙の時代じゃない! オープンソース 期署名 FreeXAdES 第 1 回 XAdES-BES 編 宮地 ([email protected]) 2016 年 5 23

2 2 本題の前に 紹介 miyachi naoto( 宮地直 ) 有限会社ラング エッジプログラマ 社製品 :XAdES/PAdES ライブラリ開発 受託開発 :PKI 系 ドキュメント (PDF) 系他 JNSA 電 署名 WG サブリーダー スキルアップ TF リーダー ( イベント好きです w) 普及活動 :PKI Sandbox Project/ 勉強会 公開活動 :FreeTSA( タイムスタンプサーバ )

3 3 オープンソースの XAdES xadesjs - JavaScript 実装の XAdES 最近公開された Pure JavaScript な新実装 webcrypto を使って実装されている kjur さんがそのうちきっと試して情報が出てくる OpenXAdES - エストニアのオープンソース だったのだけど の下に ばされる 昔からあるけど DigiDoc の 部になった? DigiDoc は C/C++/Java 版がありソース 可 DigiDoc は LGPKI v2.1 で公開されている

4 4 Java でフリーな XAdES ライブラリ? XAdES 成は XML 署名を使えば簡単!? Java6 以降で XMLSignature をサポート.NET では SignedXml をサポート Java/.NET での XAdES 提供の は近い? 依存が少ない XAdES 実装があると便利 xadesjs も OpenXAdES も使うのが 倒 Java 標準機能だけで実装できないか? 期署名普及と勉強の為に作りますか Java 標準だけで FreeXAdES を作る JNSA 勉強会ネタとして 1 年間かける 今ココ

5 5 FreeXAdES / 勉強 にシンプルな XAdES を実装 度な機能が必要なら弊社製品版のご検討を (^^; Java 標準機能で実装 ( 他に依存しない ) 簡単でシンプルに使えること XAdES レベル毎に勉強会で説明して く 本 が第 1 回です! 次回からスキルアップ TF で MPL v2.0 (Mozilla Public License) で公開 ソースを公開し 商 利 も可能です

6 6 MPL v2 ライセンス ソース公開義務 GPL MPL BSD OSS 本体への修正 / 追加分 〇公開必須 〇公開必須 公開不要 OSS を利 したプログラム 〇公開必須 公開不要 公開不要 私の理解 : 間違っていたらご指摘ご指導を m( )m FreeXAdES を使うプログラム / システムはソース公開義務無し FreeXAdES 自体を修正したら修正部はソース公開義務あり 可能なら GitHub に修正分を反映ください!

7 7 FreeXAdES 公開 ( 現在 BES-β1 版 ) 公開リポジトリ 開発環境 Eclipse IDE for Java Developers Version:Mars.2 Release (4.5.2) Java 環境 :Java8 (JDK/JRE 1.8.0) その他 :JUnit4 を利 Java7 以前の環境はそのままでは動作しません GitHub と Eclipse の使い は説明しません

8 8 Java 環境と XML 署名 XAdES の実装に XML 署名と Base64 が必要 機能 Java 5 Java 6 Java 7 Java 8 javax.xml.crypto.dsig. XMLSignature 〇〇〇 java.util. Base 〇 1 非標準の org.apache.commons.codec.binary.base64 は利用可能 XML コンソーシアムセキュリティ部会 署名ツール検証報告書 2010 年 01 月 27 日 Java6 と.NET の XML 署名利用と相互運用性 /SignToolVerificationReport pdf

9 9 XML 署名と 期署名 XAdES 注 :XML 署名済みファイルを XAdES 化はできない! 機能 XML 署名 XAdES レベル デジタル署名 〇 〇 XAdES-B 署名証明書保護 1 (XAdES-BES) 署名時刻証明 TS 使えない〇 XAdES-T 検証情報保持 2 〇 XAdES-LT (XAdES-X Long) 期保管 ( 期署名 ) TS 使えない〇 XAdES-LTA (XAdES-A) 1 KeyInfo を参照 (Reference) 追加すれば可能 2 証明書認証パスの証明書群は KeyInfo の下に格納可能

10 10 XAdES の XML 構造例 XML 署名要素に XAdES 要素を追加 Signature(XmlDsig: ルート ) することでXAdES 化 SignedInfo(XmlDsig: 署名情報 ) Reference URI= #Sign-Target ( 対象参照 ) Reference URI= #XAdES-Sign-Atrb (XAdES 参照 ) SignatureValue(XmlDsig: 署名値 ) 署名属性領域に KeyInfo(XmlDsig: 鍵情報 ) ついては次回以降! Object(XmlDsig:XAdESオブジェクト ) QualifyingProperties(XAdES: 属性情報 ) SignedProperties Id= XAdES-Sign-Atrb (XAdES: 署名属性領域 - 署名証明書ハッシュ値等 ) UnsignedProperties(XAdES: 署名属性領域 ) Object Id= Sign-Target (XmlDsig: 署名対象 )

11 11 XAdES のバージョン きく分けて v1.3.2 と v1.4.1 の実装が必要 v1.4.1 は追加要素のみでベースは v1.3.2 v1.3.2 = v1.3.2 v1.4.1 = v v1.4.1 v1.3.1 は v1.3.2 とは別の名前空間で別仕様 v1.4.2 は v1.4.1 のバグ修正で同じ名前空間 v1.4.1 の以下の 2 要素を追加 / 変更が重要 TimeStampValidationData 新規追加 ArchiveTimeStamp(v1.4.1) 仕様変更 EN 化された ETSI 最新も基本 v1.4.1 である

12 12 XML 署名の署名 式 きく分け以下 4 種類で組み合わせ利 も可 署名 式機能概要 外部 Detached 外部参照 内部 Detached 内部参照 Enveloping Enveloped 対象内包 外部ファイルを参照署名ファイルは別管理 XML 以外も参照可能 同 XML 内を参照署名の 要素は不可 署名対象を署名内に Object として含み参照 XML 以外も利 可能 埋め込み 般の XML 情報の中に XML 署名要素を埋め込む 複数 Enveloped は不可

13 13 外部 Detached( 外部参照 ) URI 指定 ( 間接可 ) で外部ファイルを参照 <Signature> <SignedInfo> <Reference URI="target.xml"> </SignedInfo> </Signature> DetachedOut.xml XML ファイル以外でもバイナリ扱いで指定可能 <MyData> <Data> </Data> </MyData> Target.xml 〇署名ファイル 体が さくシンプルなので良く使われている〇バイナリ扱いにより XML 以外に何でも署名対象に可能 署名ファイルと署名対象は別ファイルとして別管理が必要

14 14 内部 Detached( 内部参照 ) 同 XML ファイル内の別要素を Id 指定で参照 <MyData> <Data Id="D1"> </Data> <MySign> <Signature> <SignedInfo> <Reference URI="#D1"> </SignedInfo> </Signature> </MySign> </MyData> 埋め込み場所はどこでも良い DetachedIn.xml 〇署名対象の XML 構造を崩さずに署名の埋め込みが可能〇複数 Detached により複数の署名対象を指定可能 XML 要素のみ署名対象として可能

15 15 Enveloping( 対象内包 ) 署名対象を Object 要素下に含み参照 <Signature> <SignedInfo> <Reference URI="#MyObjId"> </SignedInfo> <Object Id="MyObjId"> <MyData> <Data> </Data> </MyData> </Object> </Signature> Enveloping.xml Base64 化してバイナリ情報も埋め込み可能 〇電 封筒として複数の署名対象を 1 つのファイルにできる〇 Base64 化により XML 以外に何でも署名対象に可能 署名がメインであり内包されたデータの利 が少し 倒

16 16 Enveloped( 埋め込み ) 署名対象 XML の中に XML 署名を埋め込む <MyData> Enveloped.xml <Data> </Data> <Signature> URIが空だと全体が範囲 <SignedInfo> <Reference URI=""> </MyData> <Transform Algorithm=" #enveloped-signature"> </Reference> </SignedInfo> </Signature> XPath の Transform で署名場所の指定可能 〇署名対象の XML 構造を崩さずに署名の埋め込みが可能〇 較的良く使われている ( 考え がシンプル ) Enveloped 可能な署名対象は 1 つで 複数は不可

17 17 XML 署名の署名 式まとめ 元の XML 構造をそのまま かして署名したい 内部 Detached を選択 (Id 名は固定にする ) 部のみか複数要素を対象にするなら内部 Detached が良い Enveloped を選択 ( 基本全体が署名対象 ) ほぼ全体を対象にするなら Enveloped が良い 量の外部ファイルにまとめて署名したい 外部 Detached を選択 ( 別管理が必要 ) 1 つの署名ファイルに全てを れて管理したい Enveloping を選択 ( バイナリは きくなる ) 複数署名 式を組み合わせることも可能!

18 18 FreeXAdES 利 サンプル JUnit4 の IFreeXAdESTest.java 参照! testdetachedout : 外部 Detached 試験 testdetachedin : 内部 Detached 試験 testenvelopingxml :Enveloping 試験 (XML) testenvelopingbase64 :Enveloping 試験 (Binary) testenveloped :Enveloped 試験 testverify ; 検証試験 ( 共通 ) 検証試験は testdetachedin で失敗する為に簡易実装 各試験で利 する ファイルと 成された XAdESファイルは test フォルダ下にある

19 19 FreeXAdES 利 順例 ( 署名 成 ) 1. インスタンス 成 初期化設定 setrootdir / sethashalg ( オプション ) 2. オプション :XML の読み込み setxml / loadxml ( 内部 Detached か Enveloped のみ ) 3. 署名対象の追加 ( 複数呼び出し可 ) adddetached / addenveloping / addenveloped 4. XAdES 署名実 (P12 ファイル指定 ) execsign 5. XAdES 署名結果の取得 / 保存 getxml / savexml

20 20 FreeXAdES オプション ルートディレクトリ指定 外部 Detached のファイル位置ベース指定可 ハッシュアルゴリズム指定 SHA256( 標準 )/SHA512/SHA1 指定可 C14N 正規化アルゴリズム指定 TRANS_C14N ( 標準 )/TRANS_C14N_EX 指定可 XAdES オブジェクトを追加しない NO_XADES_OBJ ( 標準オフ ) 指定すると XML 署名 SigningTime 出 しない NO_SIGN_TIME ( 標準オフ )

21 21 Java8 の XMLSignature 問題 1 Enveloping 参照先のハッシュ計算が異常! Java6(2010 年 ) の時代からあった 互換性 課題と対策 XML 署名ツール検証報告 XML コンソーシアム Week2010 発表資料 /100316/ week-wgsec-3_2-signtool.pdf <Signature> <SignedInfo> <Reference URI="#MyObjId"> </SignedInfo> <Object Id="MyObjId"> <MyData xmlns= "> <Data> </Data> </MyData> </Object> </Signature> Enveloping.xml 署名対象 名前空間名 (xmlns) が指定されていない Java 生成結果は他実装では検証エラーに

22 22 名前空間無し Enveloping 署名対象のオリジナル XML <Object Id="MyObjId" xmlns=" <MyData xmlns=""><data Id="D1">book</Data</MyData> </Object> 正しいハッシュ値の正規化後の XML( 注 : 改 が追加されています ) <Object xmlns=" Id="MyObjId"> <MyData xmlns=""><data Id="D1">book</Data></MyData> </Object> Java ハッシュ値の正規化後の XML( 注 : 改 が追加されています ) <Object xmlns=" Id="MyObjId"> <MyData><Data Id="D1">book</Dat></MyData> </Object> MyData 要素の空名前空間 xmlns="" が省略されている 名前空間に何か指定すれば問題無くなるので回避可能

23 23 名前空間 /Id 指定あり Enveloping 署名対象のオリジナル XML <Object Id="MyObjId" xmlns=" <MyData Id="D1" xmlns=" </Object> 正しいハッシュ値の正規化後の XML( 注 : 改 が追加されています ) <Object xmlns=" Id="MyObjId"> <MyData xmlns=" Id="D1"><Data>book</Data></MyData> </Object> Java ハッシュ値の正規化後の XML( 注 : 改 が追加されています ) <Object xmlns=" Id="MyObjId"> <MyData Id="D1" xmlns=" </Object> MyData 要素の名前空間属性と Id 属性の順番が逆だぞ

24 24 Java8 の XMLSignature 問題 2 内部 Detached のハッシュ計算に失敗する! Java6 では正常に動作していた Java6 と同じソースで Java8 ではエラーに Java8 署名時も検証時もエラーになってしまう FreeXAdES 署名時は 分でハッシュ値計算 FreeXAdES 検証時はまだ未実装 何か API を追加する必要があるのかも Java のバグとして報告しなきゃ orz

25 25 FreeXAdES BES-β1 版の課題 1. 内部 Detached の署名値検証に失敗する 署名は対応済みなので ToDo 項 です 2. 署名 の秘密鍵 / 証明書が PKCS#12 のみ P8 の署名ツール検証報告書を よ! 3. XAdES 要素 ( 署名属性 ) 部のみ実装 SigningCertificate/SigningTime のみ 4. 署名したインスタンスでそのまま検証できない 倒なので検証できないように変更予定 5. 速度やメモリ利 量の調整等はしていない まあこれはおいおい確認して対応で

26 26 以上で今回は終了! 次回 第 2 回 XAdES-T 編 タイムスタンプを使おう! 次回は電 署名 WG スキルアップ TF (JNSA 会員のみ ) で 7 開催予定! 会員なら是 JNSA にご 会を!