C#/.NET中的根证书固定

我想在我的C#应用程序中实现证书/公钥固定。我已经看到许多解决方案直接将服务器的证书固定为，例如，在中。但是，为了更灵活，我只想锁定根证书。服务器在安装中获得的证书由中间CA签名，中间CA本身由根用户签名

到目前为止，我实现的是一个服务器，它从PKCS#12（.pfx）文件加载自己的证书、私钥、中间证书和根证书。我使用以下命令创建了该文件：

openssl pkcs12 -export -inkey privkey.pem -in server_cert.pem -certfile chain.pem -out outfile.pfx

chain.pem文件包含根证书和中间证书

服务器加载此证书并希望对客户端进行身份验证：

// certPath is the path to the .pfx file created before
var cert = new X509Certificate2(certPath, certPass)
var clientSocket = Socket.Accept();
var sslStream = new SslStream(
    new NetworkStream(clientSocket),
    false
);

try {
    sslStream.AuthenticateAsServer(cert, false, SslProtocols.Tls12, false);
} catch(Exception) {
     // Error during authentication
}

现在，客户端希望对服务器进行身份验证：

public void Connect() {
    var con = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
    con.Connect(new IPEndPoint(this.address, this.port));
    var sslStream = new SslStream(
        new NetworkStream(con),
        false,
        new RemoteCertificateValidationCallback(ValidateServerCertificate),
        null
    );
    sslStream.AuthenticateAsClient("serverCN");
}

public static bool ValidateServerCertificate(
    object sender,
    X509Certificate certificate,
    X509Chain chain,
    SslPolicyErrors sslPolicyErrors
)
{
    // ??
}

现在的问题是服务器只向客户端发送自己的证书。此外，“链”参数不包含更多信息。 这在某种程度上是合理的，因为X509Certificate2证书（在服务器代码中）只包含服务器证书，而没有关于中间证书或根证书的信息。但是，客户端无法验证整个链，因为（至少）缺少中间证书

到目前为止，我还没有发现任何使.NET发送整个证书链的可能性，但我不想将服务器证书本身或中间证书固定，因为这会破坏根证书固定的灵活性

因此，是否有人知道可以让SslStream发送整个链进行身份验证，或者使用另一种方法实现功能？还是我必须以不同的方式包装证书

谢谢

编辑：

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我做了一些其他的测试来检测这个问题。正如评论中所建议的，我创建了一个包含所有证书的

X509Store

。之后，我使用服务器的证书和存储构建了一个

X509Chain

。在服务器本身上，新链正确包含所有证书，但不在

ValidateServerCertificate

函数中。

SslStream将永远不会发送整个链（自行颁发的证书除外）。约定是发送除根以外的所有内容，因为另一方已经拥有并信任根，或者不拥有根（因此/或不信任根），无论哪种方式都是对带宽的浪费

但是SslStream只有在了解中间产物时才能发送中间产物

var cert = new X509Certificate2(certPath, certPass);

这只提取最终实体证书（带有私钥的证书），它丢弃PFX中的任何其他证书。如果要加载所有证书，需要使用

X509Certificate2Collection.Import

。但是这对你也没什么帮助。SslStream只接受终端实体证书，它希望系统能够为其构建一个功能链

为了构建有效的链，您的中间证书和根证书需要位于以下任意位置：

• 通过X509Chain.ChainPolicy.ExtraStore作为手动输入提供
  • 由于所讨论的链是由SslStream构建的，所以在这里您不能真正做到这一点
• CurrentUser\My X509Store
• *LocalMachine\My X509Store
• CurrentUser\CA X509Store
• **LocalMachine\CA X509Store
• CurrentUser\Root X509Store
• **LocalMachine\Root X509Store
• *LocalMachine\ThirdPartyRoot X509Store
• 证书中权限访问标识符扩展中标识的

  http

  （not-s）位置

Linux上的.NET Core上不存在标有

*

的存储。标记为

**

的存储在Linux上确实存在，但不能由.NET应用程序修改

这还不够，因为（至少对于Linux上的SslStream，可能还有.NET Core上的macOS），如果它构建了一个受信任的链，它仍然只发送中间层。因此，服务器需要实际信任根证书才能发送中间层。（或者客户端需要信任客户端证书的根）

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另一方面，同样的规则也适用。不同之处在于，在回调中，您可以选择重建链以添加额外的证书

private static bool IsExpectedRootPin(X509Chain chain)
{
    X509Certificate2 lastCert = chain.ChainElements[chain.ChainElements.Count - 1].Certificate;
    return lastCert.RawBytes.SequenceEquals(s_pinnedRootBytes);
}

private static bool ValidateServerCertificate(
    object sender,
    X509Certificate certificate,
    X509Chain chain,
    SslPolicyErrors sslPolicyErrors
)
{
    if ((sslPolicyErrors & ~SslPolicyErrors.RemoteCertificateChainErrors) != 0)
    {
        // No cert, or name mismatch (or any future errors)
        return false;
    }

    if (IsExpectedRootPin(chain))
    {
        return true;
    }

    chain.ChainPolicy.ExtraStore.Add(s_intermediateCert);
    chain.ChainPolicy.ExtraStore.Add(s_pinnedRoot);
    chain.ChainPolicy.VerificationFlags |= X509VerificationFlags.AllowUnknownCertificateAuthority;

    if (chain.Build(chain.ChainElements[0].Certificate))
    {
        return IsExpectedRootPin(chain);
    }

    return false;
}

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当然，这种方法的问题在于，您还需要理解并提供远程端的中间层。真正的解决方案是，中间产品应该在HTTP分发端点上可用，并且颁发的证书应该带有权限信息访问扩展，以便能够动态定位它们。

X509Chain

包含与服务器证书关联的证书权限链，您可以在

RemoteCertificateValidationCallback

中看到这一点。但您正在使用自己的pfx证书，请尝试先枚举它，然后导入到服务器存储区。有一些文章，我将文件中的所有证书都添加到了服务器存储区。但是，我不太明白客户端的链现在应该如何访问整个链。这里可以更明确一点吗？

ChainElements

方法中

chain

对象的

property应该具有完整的chain我知道，但是
ChainElements
在客户端上只包含一个元素。我创建PKCS#12文件的方式可能有问题？你知道一种验证的方法吗？我没有自己创建pfx文件，只是使用现有的文件。根据本文，您应该将根CA和中间证书包含到
openssl
命令中。谢谢，这几乎让我发疯。我使用集合将证书加载到证书的新存储中，而不是系统定义的存储。。。因此，解决方案是@pavel anikhouski的评论和这个答案的结合。首先，我们必须将证书加载到系统定义的stor中