反射(2)强名称程序集与数字证书

 

防止程序集被篡改，可以用两种不同但相互补充的方式对程序集进行签名：使用强名称或使用SignTool.exe（签名工具）

可以将强名称的数字签名和使用SignTool.exe（签名工具）的证书签名一起提供给程序集，或者您可以单独使用其中之一。这两个签名工具一次只能对一个文件进行签名，对于多文件程序集，您可以对包含程序集清单的文件进行签名 (CLR总是首先加载包含“清单”元素据表的文件，再根据这个“清单”来获取程序集中的其他文件的名称) 。

强名称签名的密钥【不必与】签名工具的微软代码签名证书密钥相同。

一、强名称程序集

1.         强名称程序集放篡改原理

强名称程序集图示如下：

检查：加载程序集的检查，系统对包含清单的那个文件的内容进行哈希处理，并将哈希值与PE文件中嵌入的RSA数字签名进行比较。系统还会对程序集的其他文件的内容进行哈希处理，并将哈希值与清单文件的FileDef表中存储的哈希值进行比较。

将一个强命名的程序集安装到GAC时，系统会执行一次检查，核实含有清单的那个文件没有被篡改。这个检查只在安装时执行一次。除此之外，为了增强性能，如果程序集被完全信任，并加载到一个完全信任的AppDomain，CLR不检查强命名的程序集是否被篡改。相反，从非GAC的一个目录加载强命名程序集时，CLR会校验程序集的清单文件，核实文件的内容未被篡改，造成该文件每次加载都会带来额外的性能开销。

2.         实践强名称签名验证

通过使用 Microsoft SDK 工具：ildasm.exe（IL反汇编工具）改变程序集内容。

a)         将程序集用 ildasm.exe 工具打开，执行“文件---转储”保存为 .il 文件(同时还会保存一个.res文件)，用文本工具打开il文件改变文件内容(如多加一个程序集引用)。

b)         执行“运行---cmd”打开命令行程序，输入：ilasm /resource=*.res *.IL /dll

此时强名称程序集本身内容已被更改，在CLR执行程序集加载进行强名称签名检查时报如下错误（若为简单程序集不会检查报错）：

3.         强名称程序集是否安全？   

知道强名称签名验证后，我们来看看强名称程序集到底附加了什么信息，比如：强名称程序集A 引用强名称程序集B

-------强名称程序集B本身多出 .publickey 标识

-------强名称程序集A对B的引用处多出 .publickeytoken 标识

    通过Microsoft SDK 工具：ildasm.exe（IL反汇编工具），我们已经知道可以对程序集内容进行篡改，并且篡改的内容会因为强名称验证而报错。但是：

a)         如果把如上强名称程序集A的 .publickey 内容删除，那么A
就不再是强名称程序集了，即在加载程序集A时不会进行强名称程序集A的篡改检查。那么这时候可以对A进行任意更改。

b)         A引用B时因为有.publickeytoken强名称标识所以要求B是强名称且生成和A中记录的相同公钥标识。如果仅仅删除A的.publickeytoken那么会报如下错误：

          

因为找不到指定的强名称标识程序集（ 《(5)CLR 运行时探测程序集引用的步骤》 ），所以我们必须将B的 .publickey内容一并删除。这样可以实现被引用的程序集任意更改。   

 

为了解决这个问题，所以我们必须同时使用 SignTool.exe（签名工具）对程序集进行证书签名。

二、SignTool.exe（签名工具）签名

签名工具要求发行者向第三方证书颁发机构证实其标识并获取证书。然后此证书将嵌入到您的文件中，并且管理员能够使用该证书来决定是否相信这些代码的真实性。 

执行如下命令

生成证书         makecert -r -pe -sv MyCert.pvk MyCert.cer

生成.pfx            pvk2pfx.exe -pvk MyCert.pvk -spc MyCert.cer -pfx MyCert.pfx

证书签名         signtool sign /f MyCert.pfx D:\ClassLibrary1.dll

这样，在查看被签名的程序集属性时会有“数字签名”页签，

通过查看证书按钮可查看证书具体信息，确保所使用的文件是由指定产家提供，关于证书如何验证请参见 《数字签名|数字证书》

那么，既然有证书验证为什么还是需要强名称程序集？因为强名称程序集提供了诸如版本控制、能安装在GAC中等简单程序集不能提供的优点。

 

      《反射机制》系列：

                     (1)程序集基础知识

                     (2)强名称程序集与数字证书

                     (3)程序集加载 Assembly类

                     (4)绑定程序集配置策略

                     (5)CLR 运行时探测程序集引用的步骤

                     (6)程序集加载上下文

                     (7)动态程序集加载Load()

                     (8)程序集反射 Type 类

                     (9)程序集的加载和反射

         相关链接： 《数字签名|数字证书》

参考书籍：CLR via C#（第3版）