Как стать автором
Обновить

Инфраструктура открытых ключей. Цепочка корневых сертификатов X509 v.3

Информационная безопасность *Python *IT-инфраструктура **nix *Оболочки *
Неумолимо приближается час «Ч»: «использование схемы подписи ГОСТ Р 34.10-2001 для формирования подписи после 31 декабря 2018 года не допускается!».
Однако потом что-то пошло не так, кто-то оказался не готов, и использование ГОСТ Р 34.10-2001 продлили на 2019 год. Но вдруг все бросились переводить УЦ на ГОСТ Р 34.10-2012, а простых граждан переводить на новые сертификаты. У людей на руках стало по нескольку сертификатов. При проверки сертификатов или электронной подписи стали возникать вопросы, а где взять корневые сертификаты, чтобы установить в хранилища доверенных корневых сертификатов.

Это касается как хранилища сертификатов в Windows, так и хранилища сертификатов в браузерах Firefox и Google Chrome, GnuPG, LibreOffice, почтовых клиентах и даже OpenSSL. Конечно, надо было озаботиться этим при получении сертификата в УЦ и записать цепочку сертификатов на флешку. А с другой стороны у нас же цифровое общество и в любой момент должна быть возможность получить эту цепочку из сети. Как это сделать на страницах Хабра показал simpleadmin. Однако для рядового гражданина это все же сложновато (особенно, если иметь ввиду, что абсолютное их большинство сидит на Windows): нужно иметь «какой-то» openssl, утилиту fetch, которой и у меня не оказалось на компьютере, и далеко не каждый знает, что вместо нее можно использовать wget. А сколько действий нужно выполнить. Выход конечно есть, написать скрипт, но не просто скрипт поверх openssl и иже с ним, а упакованный в самодостаточный выполняемый модуль для различных платформ.

На чем писать никаких сомнений не было – на Tcl и Python. И начинаем с Tcl и вот почему:
* охренительной вики, где есть даже игрушки (там можно подсмотреть интересное :)
* шпаргалки
* нормальные сборки tclkit (1.5 — 2 Мб как плата за реальную кросс-платформенность)
* и моя любимая сборка eTcl от Evolane (бережно сохранённая с умершего сайта :(
сохраняют высокий рейтинг Tcl/Tk в моём личном списке инструментария
и, да, wiki.tcl.tk/16867 (мелкий web-сервер с cgi на Tcl, периодически используется с завидным постоянством под tclkit)
а ещё — это просто красиво и красиво :)
К этому бы я добавил наличии утилиты freewrap, которая нам и поможет собрать автономные (standalone) утилиты для Linux и MS Windows. В результате мы будем иметь утилиту chainfromcert:

bash-4.3$ ./chainfromcert_linux64  
Copyright(C)2019 
Usage: 
chainfromcert <file with certificate> <directory for chain certificate> 
Bad usage! 
bash-4.3$

В качестве параметров утилите задаются файл с пользовательским сертификатом (как в формате PEM, так и формате DER) и каталог, в котором будут сохранены сертификаты УЦ, входящие в цепочку:

bash-4.3$ ./chainfromcert_linux64  ./cert_test.der /tmp
Loading file: cert_test.der 
Directory for chain: . 
cert 1 from http://ca.ekey.ru/cdp/ekeyUC2012.cer 
cert 2 from http://reestr-pki.ru/cdp/guc_gost12.crt 
Goodby! 
Length chain=2 
Copyright(C) 2019
bash-4.3$

А теперь рассмотрим как работает утилита.
Информация о центре сертификации, выдавшем сертификат пользователю, хранится в расширении с oid-ом 1.3.6.1.5.5.7.1.1. В этом расширении может хранится как о местонахождении сертификата УЦ (oid 1.3.6.1.5.5.7.48.2), так и информация о службе OCSP УЦ (oid 1.3.6.1.5.5.7.48.1):



А информация, например, о периоде использования ключа электронной подписи хранится в расширении с oid-ом 2.5.29.16.

Для разбора сертификата и доступа к расширениям сертификата воспользуемся пакетом pki:

#!/usr/bin/tclsh -f
package require pki

Нам также потребуются пакет base64:

package require base64

Пакет pki, а также подгружаемые им пакет asn, и пакет base64 и помогут нам преобразовывать сертификаты из PEM-кодировки в DER-кодировку, разобрать ASN-структуры и собственно получить доступ к информации о местонахождении сертификатов УЦ.

Работа утилиты начинается с проверки параметров и загрузки файла с сертификатом:

proc usage {use } {
    puts "Copyright(C)  2011-2019"
    if {$use == 1} {
	puts "Usage:\nchainfromcert <file with certificate> <directory for chain certificate>\n"
    }
}
if {[llength $argv] != 2 } {
    usage 1
    puts "Bad usage!"
    exit
}
set file [lindex $argv 0]
if {![file exists $file]} {
    puts "File $file not exist"
    usage 1
    exit
}
puts "Loading file: $file"
set dir [lindex $argv 1]
if {![file exists $dir]} {
    puts "Dir $dir not exist"
    usage 1
    exit
}
puts "Directory for chain: $dir"
set fd [open $file]
chan configure $fd -translation binary
set data [read $fd]
close $fd
if {$data == "" } {
    puts "Bad file with certificate=$file"
    usage 1
    exit
}

Здесь все понятно и отметим только одно – файл с сертификатом рассматривается как бинарный файл:

chan configure $fd -translation binary

Это связано с тем, что сертификат может хранится как в формате DER (двоичный код), так и в формате PEM (base64 — кодировка).

После того как файл загружен вызывается процедура chainfromcert:

set depth [chainfromcert $data $dir]
которая собственно и загружает корневые сертификаты:

proc chainfromcert {cert dir} {
    if {$cert == "" } {
	exit
    }
    set asndata [cert_to_der $cert]
    if {$asndata == "" } {
#Файл содержит все что угодно, только не сертификат
	return -1
    }
    array set cert_parse [::pki::x509::parse_cert $asndata]
    array set extcert $cert_parse(extensions)
    if {![info exists extcert(1.3.6.1.5.5.7.1.1)]} {
#В сертификате нет расширений
	return 0
    }
    set a [lindex $extcert(1.3.6.1.5.5.7.1.1) 0]
#    if {$a == "false"} {
#	puts $a
#    }
#Читаем ASN1-последовательность расширения в Hex-кодировке
    set b [lindex $extcert(1.3.6.1.5.5.7.1.1) 1]
#Переводим в двоичную кодировку
    set c [binary format H* $b]
#Sequence 1.3.6.1.5.5.7.1.1
    ::asn::asnGetSequence c c_par_first
#Цикл перебора значений в засширении 1.3.6.1.5.5.7.1.1
    while {[string length $c_par_first] > 0 } {
#Выбираем очередную последовательность (sequence)
	::asn::asnGetSequence c_par_first c_par
#Выбираем oid из последовательности
	::asn::asnGetObjectIdentifier c_par c_type
	set tas1 [::pki::_oid_number_to_name $c_type]
#Выбираем установленное значение
	::asn::asnGetContext c_par c_par_two
#Ищем oid с адресом корневого сертификата
	if {$tas1 == "1.3.6.1.5.5.7.48.2" } {
#Читаем очередной корневой сертификат
	    set certca [readca $c_par $dir]
	    if {$certca == ""} {
#Прочитать сертификат не удалось. Ищем следующую точку с сертификатом
		continue
	    } else {
		global count
#Сохраняем корневой сертификат в указанном каталоге
		set f [file join $dir [file tail $c_par]]
		set fd [open $f w]
		chan configure $fd -translation binary
		puts -nonewline $fd $certca 
		close $fd
		incr count
		puts "cert $count from $c_par"
#ПОДЫМАЕМСЯ по ЦЕПОЧКЕ СЕРТИФИКАТОВ ВВЕРХ
		chainfromcert $certca $dir
		continue
	    }
	} elseif {$tas1 == "1.3.6.1.5.5.7.48.1" } {
#	    puts "OCSP server (oid=$tas1)=$c_par"
	}
    }
# Цепочка закончилась
    return $count
}

К комментариям добавить нечего, но у нас осталась не рассмотренной процедура readca:
proc readca {url dir} {
    set cer ""
#Читаем сертификат в бинарном виде
    if {[catch {set token [http::geturl $url -binary 1]
#получаем статус выполнения функции
	set ere [http::status $token]
	if {$ere == "ok"} {
#Получаем код возврата с которым был прочитан сертификат
	    set code [http::ncode $token]
	    if {$code == 200} {
#Сертификат успешно прочитан и будет созвращен
                set cer [http::data $token]
    	    } elseif {$code == 301 || $code == 302} {
#Сертификат перемещен в другое место, получаем его 
         		set newURL [dict get [http::meta $token] Location]
#Читаем сертификат с другого сервера
          		set cer [readca $newURL $dir]
    	    } else {
#Сертификат не удалось прочитать
        	set cer ""
    	    }
        } 
    } error]} {
#Сертификат не удалось прочитать, нет узла в сети
	set cer ""
    }
    return $cer
}

Это процедура построена на использовании пакета http:

package require http

Для чтения сертификата мы используем следующую функцию:

set token [http::geturl $url -binary 1]

Назначение остальных используемых функции понятно из комментариев. Дадим только расшифровку кодов возврата для функции http::ncodel:
200 Запрос успешно выполнен
206 Запрос успешно выполнен, но удалось скачать только часть файла
301 Файл перемещен в другое место
302 Файл временно перемещен в другое место
401 Требуется аутентификация на сервере
403 Доступ к этому ресурсу запрещен
404 Указанный ресурс не может быть найден
500 Внутренняя ошибка
Осталось не рассмотренной одна процедура, а именно cert_to_der:

proc cert_to_der {data} {
    set lines [split $data \n]
    set hlines 0
    set total 0
    set first 0
#Ищем PEM-сертификат в файле
    foreach line $lines {
        incr total
        if {[regexp {^-----BEGIN CERTIFICATE-----$} $line]} {
            if {$first} {
                incr total -1
                break
            } else {
                set first 1
                incr hlines
            }
        }        
        if {[regexp {^(.*):(.*)$} $line ]} {
            incr hlines
        } 
    }
    if { $first == 0 && [string range $data 0 0 ] == "0" } {
#Очень похоже на DER-кодировку "0" == 0x30 
	return $data
    }
    if {$first == 0} {return ""}
    set block [join [lrange $lines $hlines [expr {$total-1}]]]
#from PEM to DER
    set asnblock [base64::decode $block]
    return $asnblock
}

Схема процедуры очень простая. Если это PEM-файл с сертификатом («-----BEGIN CERTIFICATE----- »), то выбирается тело этого файла и преобразуется в бинаоный код:

set asnblock [base64::decode $block]

Если это не PEM-файл, то проверяется это «похожесть» на asn-кодировку (нулевой бит должен быть равен 0x30).

Вот собственно и все, осталось добавить завершающие строки:

if {$depth == -1} {
    puts "Bad file with certificate=$file"
    usage 1
    exit
}
puts "Goodby!\nLength chain=$depth"
usage 0
exit

Теперь все собираем в один файл с именем

chainfromcert.tcl
#!/usr/bin/tclsh
encoding system utf-8

package require pki
package require base64
#package require asn
package require http 
global count
set count 0

proc chainfromcert {cert dir} {
    if {$cert == "" } {
	exit
    }
    set asndata [cert_to_der $cert]
    if {$asndata == "" } {
#Файл содержит все что угодно, только не сертификат
	return -1
    }
    array set cert_parse [::pki::x509::parse_cert $asndata]
    array set extcert $cert_parse(extensions)
    if {![info exists extcert(1.3.6.1.5.5.7.1.1)]} {
#В сертификате нет расширений
	return 0
    }
    set a [lindex $extcert(1.3.6.1.5.5.7.1.1) 0]
#    if {$a == "false"} {
#	puts $a
#    }
#Читаем ASN1-последовательность расширения в Hex-кодировке
    set b [lindex $extcert(1.3.6.1.5.5.7.1.1) 1]
#Переводим в двоичную кодировку
    set c [binary format H* $b]
#Sequence 1.3.6.1.5.5.7.1.1
    ::asn::asnGetSequence c c_par_first
#Цикл перебора значений в засширении 1.3.6.1.5.5.7.1.1
    while {[string length $c_par_first] > 0 } {
#Выбираем очередную последовательность (sequence)
	::asn::asnGetSequence c_par_first c_par
#Выбираем oid из последовательности
	::asn::asnGetObjectIdentifier c_par c_type
	set tas1 [::pki::_oid_number_to_name $c_type]
#Выбираем установленное значение
	::asn::asnGetContext c_par c_par_two
#Ищем oid с адресом корневого сертификата
	if {$tas1 == "1.3.6.1.5.5.7.48.2" } {
#Читаем очередной корневой сертификат
	    set certca [readca $c_par $dir]
	    if {$certca == ""} {
#Прочитать сертификат не удалось. Ищем следующую точку с сертификатом
		continue
	    } else {
		global count
#Сохраняем корневой сертификат в указанном каталоге
		set f [file join $dir [file tail $c_par]]
		set fd [open $f w]
		chan configure $fd -translation binary
		puts -nonewline $fd $certca 
		close $fd
		incr count
		puts "cert $count from $c_par"
#ПОДЫМАЕМСЯ по ЦЕПОЧКЕ СЕРТИФИКАТОВ ВВЕРХ
		chainfromcert $certca $dir
		continue
	    }
	} elseif {$tas1 == "1.3.6.1.5.5.7.48.1" } {
#	    puts "OCSP server (oid=$tas1)=$c_par"
	}
    }
# Цепочка закончилась
    return $count
}

proc readca {url dir} {
    set cer ""
#Читаем сертификат в бинарном виде
    if {[catch {set token [http::geturl $url -binary 1]
#получаем статус выполнения функции
	set ere [http::status $token]
	if {$ere == "ok"} {
#Получаем код возврата с которым был прочитан сертификат
	    set code [http::ncode $token]
	    if {$code == 200} {
#Сертификат успешно прочитан и будет созвращен
                set cer [http::data $token]
    	    } elseif {$code == 301 || $code == 302} {
#Сертификат перемещен в другое место, получаем его 
         		set newURL [dict get [http::meta $token] Location]
#Читаем сертификат с другого сервера
          		set cer [readca $newURL $dir]
    	    } else {
#Сертификат не удалось прочитать
        	set cer ""
    	    }
        } 
    } error]} {
#Сертификат не удалось прочитать, нет узла в сети
	set cer ""
    }
    return $cer
}

proc cert_to_der {data} {
    set lines [split $data \n]
    set hlines 0
    set total 0
    set first 0
#Ищем PEM-сертификат в файле
    foreach line $lines {
        incr total
#        if {[regexp {^-----(.*?)-----$} $line]} {}
        if {[regexp {^-----BEGIN CERTIFICATE-----$} $line]} {
            if {$first} {
                incr total -1
                break
            } else {
                set first 1
                incr hlines
            }
        }        
        if {[regexp {^(.*):(.*)$} $line ]} {
            incr hlines
        } 
    }
    if { $first == 0 && [string range $data 0 0 ] == "0" } {
#Очень похоже на DER-кодировку "0" == 0x30 
	return $data
    }
    if {$first == 0} {return ""}
    set block [join [lrange $lines $hlines [expr {$total-1}]]]
#from PEM to DER
    set asnblock [base64::decode $block]
    return $asnblock
}

proc usage {use } {
    puts "Copyright(C) Orlov Vladimir 2011-2019"
    if {$use == 1} {
	puts "Usage:\nchainfromcert <file with certificate> <directory for chain certificate>\n"
    }
}
if {[llength $argv] != 2 } {
    usage 1
    puts "Bad usage!"
    exit
}
set file [lindex $argv 0]
if {![file exists $file]} {
    puts "File $file not exist"
    usage 1
    exit
}
puts "Loading file: $file"
set dir [lindex $argv 1]
if {![file exists $dir]} {
    puts "Dir $dir not exist"
    usage 1
    exit
}
puts "Directory for chain: $dir"
set fd [open $file]
chan configure $fd -translation binary
set data [read $fd]
close $fd
if {$data == "" } {
    puts "Bad file with certificate=$file"
    usage 1
    exit
}
set depth [chainfromcert $data $dir]
if {$depth == -1} {
    puts "Bad file with certificate=$file"
    usage 1
    exit
}
puts "Goodby!\nLength chain=$depth"
usage 0
exit


Проверить работу этого файла можно с помощью интерпретарора tclsh:

$ tclsh ./chainfromcert.tcl cert_orlov.der /tmp 
Loading file: cert_test.der 
Directory for chain: /tmp 
cert 1 from http://ca.ekey.ru/cdp/ekeyUC2012.cer 
cert 2 from http://reestr-pki.ru/cdp/guc_gost12.crt 
Goodby! 
Length chain=2 
Copyright(C) 2019 
$

В результате работы мы получили цепочку из двух сертификатов в каталоге /tmp.

Но мы хотели получить выполняемые модули для платформ Linux и Windowsи и чтобы пользователи не задумывались о каких-то интерпретаторах.

Для этой цели мы воспользуемся утилитой freewrapTCLSH. С помощью этой утилиты мы сделаем выполняемые модули нашей утилиты для платформ Linux и Windows как 32-х разрядных так и 64-х. Сборку утилит можно проводить для всех платформ на любой из платформ. Извините за тавтологию. Я буду собирать на linux_x86_64 (Mageia).

Для сборки потребуется:
1. Утилита freewrapTCLSH для платформы linux_x86_64;
2. Файл freewrapTCLSH с этой утилитой для каждой платформы:
— freewrapTCLSH_linux32
— freewrapTCLSH_linux64
— freewrapTCLSH_win32
— freewrapTCLSH_win64
3. Исходный файл нашей утилиты: chainfromcert.tcl
Итак, собираемый выполняемый файл chainfromcerty_linuxx86 для платформы Linux x86:

$freewrapTCLSH chainfromcert.tcl –w freewrapTCLSH_linux32 –o chainfromcerty_linuxx86
$

Сборка утилиты для платформы Windows 64-х битного выглядит так:

$freewrapTCLSH chainfromcert.tcl –w freewrapTCLSH_win64 –o chainfromcerty_win64.exe
$

И т.д. Утилиты готовы к использованию. Все необходимое для их работы они вобрали в себя.
Аналогичным образом пишется код и на Python-е.

В ближайшие дни я думаю дополнить пакет fsb795 (а он написан на Python-е) функцией получения цепочки корневых сертификатов.
Теги: x509certificateasn.1base64tcl/tkpythonудостоверяющий центрocsp
Хабы: Информационная безопасность Python IT-инфраструктура *nix Оболочки
Всего голосов 16: ↑14 и ↓2 +12
Комментарии 44
Комментарии Комментарии 44

Похожие публикации

Лучшие публикации за сутки