Datentypen für Custom Extensions von X509-Zertifikaten

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03.12.2022

Ich habe in letzter Zeit über die Möglichkeiten der Ergänzung von Zertifikaten durch das Hinzufügen beliebiger Informationen nachgedacht und dazu diverse Tests mit OpenSSL vollzogen um genau herauszufinden, wie man die verschiedenen Datentypen über openssl.conf definieren und hinzufügen kann.

Prinzipiell lassen sich beliebig komplexe Extensions konstruieren, wie etwa dieses Beispiel zeigt:

SMIME-CAPS               = ASN1:SEQUENCE:smime_seq
#...
[ smime_seq ]
SMIMECapability.0 = SEQWRAP,OID:sha1
SMIMECapability.1 = SEQWRAP,OID:sha256
SMIMECapability.2 = SEQWRAP,OID:sha1WithRSA
SMIMECapability.3 = SEQWRAP,OID:aes-256-ecb
SMIMECapability.4 = SEQWRAP,OID:aes-256-cbc
SMIMECapability.5 = SEQWRAP,OID:aes-256-ofb
SMIMECapability.6 = SEQWRAP,OID:aes-128-ecb
SMIMECapability.7 = SEQWRAP,OID:aes-128-cbc
SMIMECapability.8 = SEQWRAP,OID:aes-128-ecb
SMIMECapability.9 = SEQUENCE:rsa_enc

In OpenSSL - und damit in der openssl.conf stehen verschiedene Datentypen zur Verfügung, um custom Extensions daraus zu erstellen. Man beachte, dass das allerdings nicht alle in ASN1 möglichen Datentypen sind, sondern OpenSSL nur eine Untermenge davon anbietet.

Folgendes kurze Stück einer Konfiguration zeigt einige Beispiele des Einsatzes dieser Datentypen zur Definition von custom Extensions:

1.2.3.4.5.6.7.1		= ASN1:UTF8String:UTF8STRING
1.2.3.4.5.6.7.2		= ASN1:PRINTABLESTRING:"PRINTABLESTRING"
1.2.3.4.5.6.7.3		= ASN1:IA5STRING:"IA5STRING"
1.2.3.4.5.6.7.4		= ASN1:VISIBLESTRING:"VISIBLESTRING"
1.2.3.4.5.6.7.5		= ASN1:UTCTIME:"9604152030Z"
1.2.3.4.5.6.7.6		= ASN1:UTCTIME:"2210101418+0400"
1.2.3.4.5.6.7.7		= ASN1:INTEGER:0x04112233445566778899aabbccddeeff
1.2.3.4.5.6.7.8		= ASN1:BITSTR:0x04112233445566778899aabbccddeeff
1.2.3.4.5.6.7.9		= ASN1:GENERALIZEDTIME:"202210101418+0400"
1.2.3.4.5.6.7.10	= ASN1:FORMAT:HEX,BITSTR:04112233445566778899aabbccddeeff

Man beachte besonders die spezielle Kodierung von BITSTR (OID 1.2.3.4.5.6.7.10) - hier muss mittels FORMAT:HEX angegeben werden, dass die Kodierung binär erfolgen soll.

Damit erhält man ein Zertifikat, das mit dem OpenSSL-Kommando 'openssl x509 -in some_certificate.crt -noout -text' folgende Ausgabe der custom Extensions ergibt:

1.2.3.4.5.6.7.1:
.UTF8STRING
1.2.3.4.5.6.7.2:
	..PRINTABLESTRING
1.2.3.4.5.6.7.3:
	..IA5STRING
1.2.3.4.5.6.7.4:
	.
1.2.3.4.5.6.7.5:
	..9604152030Z
1.2.3.4.5.6.7.6:
	..2210101418+0400
1.2.3.4.5.6.7.7:
	...."3DUfw........
1.2.3.4.5.6.7.8:
	.#.0x04112233445566778899aabbccddeeff
1.2.3.4.5.6.7.9:
	..202210101418+0400
1.2.3.4.5.6.7.10:
	....."3DUfw........

Man erkennt die Auswirkung von FORMAT:HEX beim Vergleich der Daten unter den OIDs 1.2.3.4.5.6.7.8 und 1.2.3.4.5.6.7.10.

In einer GUI-Anwendung zur Anzeige von Zertifikaten würde der entsprechende Abschnitt zum Beispiel wie hier dargestellt aussehen:

Screenshot Custom Extensions entsprechend der oben angegebenen Konfiguration

Liest man das Zertifikat in einem Programm ein und extrahiert die Extensions (wie hier im Beispiel eines Java-Programms), dann erhält man die konfigurierten Werte zurück:

private static void decode(byte[] ba) throws IOException, ParseException
{
    DEROctetString envelope = (DEROctetString) new ASN1InputStream(ba).readObject();
    System.out.println(envelope.getLoadedObject().getClass()+" "+envelope.getLoadedObject());
    ASN1Primitive derObject = toDERObject(ba);
    if (derObject instanceof DEROctetString)
    {
        DEROctetString derOctetString = (DEROctetString) derObject;

        derObject = toDERObject(derOctetString.getOctets());
        if (derObject instanceof DERBitString)
        {
            DERBitString b = (DERBitString)derObject;
            System.out.println("decoded ("+derObject.getClass().getSimpleName()+")=\n"+de.elbosso.util.Utilities.hexdump(b.getBytes()));
        }
        else if (derObject instanceof ASN1String)
        {
            ASN1String s = (ASN1String)derObject;
            System.out.println("decoded ("+derObject.getClass().getSimpleName()+")="+s.getString());
        }
        else if (derObject instanceof ASN1UTCTime)
        {
            ASN1UTCTime t=(ASN1UTCTime) derObject;
            System.out.println("decoded ("+derObject.getClass().getSimpleName()+")="+t.getDate()+" "+t.getAdjustedDate());
        }
        else if (derObject instanceof ASN1Integer)
        {
            ASN1Integer i=(ASN1Integer) derObject;
            System.out.println("decoded ("+derObject.getClass().getSimpleName()+")="+i.getValue());
        }
        else if (derObject instanceof ASN1GeneralizedTime)
        {
            ASN1GeneralizedTime d=(ASN1GeneralizedTime) derObject;
            System.out.println("decoded ("+derObject.getClass().getSimpleName()+")="+d.getDate());
        }
        else
            System.out.println("not handled: "+derObject.getClass());
    }
    else
    {
        System.out.println("no DEROctetString: "+derObject.getClass());
    }
}

Ergebnis:

1.2.3.4.5.6.7.1 decoded (DERUTF8String)=UTF8STRING
1.2.3.4.5.6.7.2 decoded (DERPrintableString)=PRINTABLESTRING
1.2.3.4.5.6.7.3 decoded (DERIA5String)=IA5STRING
1.2.3.4.5.6.7.4 decoded (DERVisibleString)=VISIBLESTRING
1.2.3.4.5.6.7.5 decoded (ASN1UTCTime)=Mon Apr 15 22:30:00 CEST 1996 Mon Apr 15 22:30:00 CEST 1996
1.2.3.4.5.6.7.6 decoded (ASN1UTCTime)=Mon Oct 10 12:18:00 CEST 2022 Mon Oct 10 12:18:00 CEST 2022
1.2.3.4.5.6.7.7 decoded (ASN1Integer)=5405874693445791194481469968554520319
1.2.3.4.5.6.7.8 decoded (DERBitString)=
00000000h    30 78 30 34 31 31 32 32     33 33 34 34 35 35 36 36     0x04112233445566
00000010h    37 37 38 38 39 39 61 61     62 62 63 63 64 64 65 65     778899aabbccddee
00000020h    66 66                                                   ff

1.2.3.4.5.6.7.9 decoded (ASN1GeneralizedTime)=Mon Oct 10 12:18:00 CEST 2022
1.2.3.4.5.6.7.10 decoded (DERBitString)=
00000000h    04 11 22 33 44 55 66 77     88 99 aa bb cc dd ee ff     .."3DUfw........

Artikel, die hierher verlinken

Attribute und Custom Extensions in X.509v3 Zertifikaten

11.12.2022

Wie bereits im letzten Artikel zu diesem Thema angedeutet kann man in X.509 Zertifikate der Version 3 beliebige Daten einbetten.

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