我在 x509（作为 JWS 中的 x5c 标头）中验证哪些字段以证明证书的合法性？

Posted 2023-03-10

【中文标题】我在 x509（作为 JWS 中的 x5c 标头）中验证哪些字段以证明证书的合法性？

【英文标题】：What fields do I verify in a x509 (as x5c header in a JWS) to prove legitimacy of the Certificate?

【发布时间】：2021-12-17 07:49:14

【问题描述】：

我已经发布了一个类似的问题 here，但我意识到我的问题可能更多地与 x509 证书有关，而不是一般的 JWS。

事情是这样的，我对 JWS 还很陌生，Apple 现在将它们作为服务器到服务器通信的一部分进行传输。我试图了解如何充分保证 JWS 的有效性，因为据我了解，签名验证仅意味着整个 JWS 没有被篡改。 我不知道如何真正验证此有效负载确实来自受信任的来源（又名 Apple）。

这是我目前得到的（php）：

//1. explode jws and decode what's needed
$components = explode('.', $jws);
$headerJson = json_decode(base64_decode($components[0]),true);
$signature = base64Url_decode($components[2]);

//2. extract all certificates from 'x5c' header
foreach ($headerJson['x5c'] as $x5c)
    $c = '-----BEGIN CERTIFICATE-----'.PHP_EOL;
    $c .= chunk_split($x5c,64,PHP_EOL);
    $c .= '-----END CERTIFICATE-----'.PHP_EOL;
    $certificates[] = openssl_x509_read($c);


//3. verify validity of certificate chain (each one is signed by the next, except root cert)
for($i = 0; $i < count($certificates); $i++)
    if ($i == count($certificates) - 1)
        if (openssl_x509_verify($certificates[$i], $certificates[$i]) != 1)
            throw new Exception("Invalid Root Certificate");
        
    
    else
        if (openssl_x509_verify($certificates[$i], $certificates[$i+1]) != 1)
            throw new Exception("Invalid Certificate");
        
    


//4. get public_key from first certificate
$public_key = openssl_pkey_get_public($certificates[0]);

//5. verify entire token, including signature (using the Firebase library)
$parsed_token = (array) \Firebase\JWT\JWT::decode($jws, $public_key, ['ES256']);

//helper function: a simple base64 url decoder
function base64Url_decode($data)
    return base64_decode(str_pad(strtr($data, '-_', '+/'), strlen($data) % 4, '=', STR_PAD_RIGHT));

证书内部是否有特定字段可供检查（不能被欺骗）以验证 JWS 的身份/来源？

谢谢！

【问题讨论】：

我认为这里的关键概念与 HTTPS 连接相同：您应该有一个硬编码的“信任锚”或“根证书”，您已独立收到JWS，然后“证书链”提供从那里到实际签名的一系列链接（每个证书颁发者“担保”链中的下一个）。不过，我不会将其作为答案发布，因为我不确切知道要验证的代码是什么样的。

@IMSoP 嘿，谢谢你的回答。所以在这张纸条上，我刚刚发现了一篇九月份的文章，上面写着For the moment, Apple has not published the root certificate used to validate the chain. We'll update this article when they do。我刚刚继续https://www.apple.com/certificateauthority/，他们有 4 个根证书（我可以看到第 4 个与 x5c 标头中的最后一个匹配）。那么我该怎么做呢？

@IMSoP 所以，我继续下载它，将其转换为.pem 格式，然后在步骤#3 中，我没有自己验证根证书，而是用下载的那个来验证它。有效。是这样吗？我只是将该证书存储在服务器上并始终将根 CA 与它进行比较？

是的，我想差不多就是这样。一般的想法是您在链中找到一个由您下载的根签名的证书；然后是由那个签名的；依此类推，直到您获得签署 JWS 本身的证书。正如我所说，这是关于每个证书“担保”下一个证书，所以没有人可以在你不注意的情况下换掉中间的证书。

@IMSoP 好的，因为我在 x5c 标头中获得了 3 个证书，这应该是逻辑：第一个签署 JWS，第二个签署第一个，第三个（也是最后一个）签署签署第二个。最后，因为最后一个是root，所以我们使用下载的那个来确保它是自己签名的。太棒了，非常感谢！您肯定为我指明了正确的方向，并帮助我更好地理解了这一点！

【参考方案1】：

感谢@IMSoP 为我指明了正确的方向。 当 JWS 包含证书链（x5c 标头）时，我们应该拥有这些有效证书的副本（或者至少是根证书，因为它会验证链的其余部分）。就我而言，我可以在 Apple's website 上找到它们。

下载它们后，就很简单了：

openssl_x509_verify($jws_root_cert, $downloaded_apple_root_cert);