Rust安全认证库tor-cert的使用:Tor网络协议中的证书处理与加密功能实现
Rust安全认证库tor-cert的使用:Tor网络协议中的证书处理与加密功能实现
概述
tor-cert
crate实现了Tor的cert-spec.txt文档中描述的二进制证书类型,这些证书用于认证Tor通道。(未来也将添加对洋葱服务证书的支持)
这个crate是Arti项目的一部分,Arti是一个用Rust实现Tor的项目。
Tor还使用了其他类型的证书,它们在其他地方实现。特别是,请参阅tor-netdoc::doc::authcert
了解目录协议中权威机构使用的证书类型。
设计说明
tor-cert
代码位于自己独立的crate中,因为它被几个不相互依赖的其他高级crate所需求。例如,tor-netdoc
从路由器描述符中解析编码的证书,而tor-proto
在认证中继时使用证书。
示例
以下是解析、验证和检查证书的示例代码:
use base64ct::{Base64, Encoding as _};
use tor_cert::*;
use tor_checkable::*;
// 取自Tor网络上的一个随机中继
let cert_base64 =
"AQQABrntAThPWJ4nFH1L77Ar+emd4GPXZTPUYzIwmR2H6Zod5TvXAQAgBAC+vzqh
VFO1SGATubxcrZzrsNr+8hrsdZtyGg/Dde/TqaY1FNbeMqtAPMziWOd6txzShER4
qc/haDk5V45Qfk6kjcKw+k7cPwyJeu+UF/azdoqcszHRnUHRXpiPzudPoA4=";
// 移除空白,防止base64解码失败
let cert_base64: String = cert_base64.split_whitespace().collect();
// 解码base64
let cert_bin = Base64::decode_vec(&cert_base64).unwrap();
// 解码证书并检查签名
let cert = Ed25519Cert::decode(&cert_bin).unwrap()
.check_key(None).unwrap()
.check_signature().unwrap()
.dangerously_assume_timely();
let signed_key = cert.subject_key();
完整示例代码
以下是一个更完整的示例,展示如何使用tor-cert库进行证书处理:
use base64ct::{Base64, Encoding as _};
use tor_cert::{Ed25519Cert, CertType};
use tor_checkable::{Timebound, Signed, Signature};
use std::time::{SystemTime, UNIX_EPOCH};
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
// 示例证书数据
let cert_base64 = "AQQABrntAThPWJ4nFH1L77Ar+emd4GPXZTPUYzIwmR2H6Zod5TvXAQAgBAC+vzqh...";
// 准备证书数据
let cert_data: String = cert_base64.split_whitespace().collect();
let cert_bytes = Base64::decode_vec(&cert_data)?;
// 解码证书
let cert = Ed25519Cert::decode(&cert_bytes)?;
// 验证证书密钥
let cert = cert.check_key(None)?;
// 验证证书签名
let cert = cert.check_signature()?;
// 检查证书时间有效性(危险:假设当前时间有效)
let cert = cert.dangerously_assume_timely();
// 获取证书主题密钥
let subject_key = cert.subject_key();
// 获取证书类型
let cert_type = cert.cert_type();
println!("Certificate type: {:?}", cert_type);
// 获取证书有效期(如果有)
if let Some(validity) = cert.validity() {
let now = SystemTime::now().duration_since(UNIX_EPOCH)?.as_secs();
println!("Certificate valid from {} to {}", validity.not_before(), validity.not_after());
println!("Current time is {}, certificate is {}", now,
if validity.is_valid_at(now) { "valid" } else { "invalid" });
}
// 获取证书扩展(如果有)
if let Some(extensions) = cert.extensions() {
println!("Certificate has {} extensions", extensions.count());
}
Ok(())
}
许可证
MIT OR Apache-2.0
1 回复
以下是基于您提供的标题和内容整理的关于tor-cert
库的完整示例demo,包含创建证书、验证证书、处理链接认证证书以及证书链验证的完整实现:
完整示例demo
use anyhow::{Context, Result};
use tor_cert::{CertDecodeError, CertType, Ed25519Cert, Ed25519CertConstructor, CertExt};
use tor_llcrypto::pk::ed25519;
use rand::rngs::OsRng;
fn main() -> Result<()> {
// 示例1: 创建Ed25519证书
let signing_key = ed25519::Keypair::generate(&mut OsRng);
let cert = create_ed25519_certificate(&signing_key)?;
println!("成功创建Ed25519证书");
// 示例2: 验证证书
let cert_bytes = cert.as_ref().to_vec();
verify_certificate(&cert_bytes, &signing_key.public)?;
println!("证书验证成功");
// 示例3: 处理Tor链接认证证书
process_link_certificate(&cert_bytes)?;
println!("链接证书处理成功");
// 示例4: 自定义证书扩展
let cert_with_ext = create_cert_with_extension(&signing_key)?;
println!("创建带扩展的证书成功");
// 示例5: 证书链验证
// 创建中间证书
let intermediate_key = ed25519::Keypair::generate(&mut OsRng);
let intermediate_cert = create_intermediate_cert(&signing_key, &intermediate_key.public)?;
let intermediate_bytes = intermediate_cert.as_ref().to_vec();
// 创建叶子证书
let leaf_key = ed25519::Keypair::generate(&mut OsRng);
let leaf_cert = create_leaf_cert(&intermediate_key, &leaf_key.public)?;
let leaf_bytes = leaf_cert.as_ref().to_vec();
// 验证证书链
verify_certificate_chain(&leaf_bytes, &[&intermediate_bytes[..]], &signing_key.public)?;
println!("证书链验证成功");
Ok(())
}
/// 创建Ed25519证书
fn create_ed25519_certificate(signing_key: &ed25519::Keypair) -> Result<Vec<u8>> {
let mut cert_builder = Ed25519CertConstructor::new(
CertType::IDENTITY_V_SIGNING,
0, // 版本
0, // 证书类型特定字段
std::time::SystemTime::now(), // 生效时间
std::time::Duration::from_secs(3600 * 24 * 365), // 有效期1年
signing_key.public,
);
cert_builder
.sign_and_encode(signing_key)
.context("创建证书失败")
}
/// 验证证书
fn verify_certificate(cert_bytes: &[u8], public_key: &ed25519::PublicKey) -> Result<()> {
let cert = Ed25519Cert::decode(cert_bytes).context("解码证书失败")?;
cert.check_signature(public_key).context("证书签名验证失败")?;
// 检查有效期
if cert.expired() {
return Err(anyhow::anyhow!("证书已过期"));
}
Ok(())
}
/// 处理Tor链接认证证书
fn process_link_certificate(cert_bytes: &[u8]) -> Result<()> {
let cert = Ed25519Cert::decode(cert_bytes).context("解码链接证书失败")?;
if cert.cert_type() != CertType::LINK_AUTH {
return Err(anyhow::anyhow!("错误的证书类型,期望LINK_AUTH"));
}
// 可以添加更多业务逻辑
Ok(())
}
/// 创建带有自定义扩展的证书
fn create_cert_with_extension(signing_key: &ed25519::Keypair) -> Result<Vec<u8>> {
#[derive(Debug)]
struct MyExtension {
custom_data: Vec<u8>,
}
impl CertExt for MyExtension {
fn encode(&self) -> Vec<u8> {
self.custom_data.clone()
}
}
let mut builder = Ed25519CertConstructor::new(
CertType::IDENTITY_V_SIGNING,
0,
0,
std::time::SystemTime::now(),
std::time::Duration::from_secs(3600 * 24 * 30), // 30天有效期
signing_key.public,
);
let extension = MyExtension {
custom_data: b"custom extension data".to_vec(),
};
builder.add_extension(extension);
builder.sign_and_encode(signing_key).context("创建带扩展的证书失败")
}
/// 创建中间证书
fn create_intermediate_cert(
root_key: &ed25519::Keypair,
subject_key: &ed25519::PublicKey,
) -> Result<Vec<u8>> {
let mut builder = Ed25519CertConstructor::new(
CertType::IDENTITY_V_SIGNING,
0,
0,
std::time::SystemTime::now(),
std::time::Duration::from_secs(3600 * 24 * 180), // 6个月有效期
*subject_key,
);
builder.sign_and_encode(root_key).context("创建中间证书失败")
}
/// 创建叶子证书
fn create_leaf_cert(
signing_key: &ed25519::Keypair,
subject_key: &ed25519::PublicKey,
) -> Result<Vec<u8>> {
let mut builder = Ed25519CertConstructor::new(
CertType::LINK_AUTH,
0,
0,
std::time::SystemTime::now(),
std::time::Duration::from_secs(3600 * 24 * 30), // 30天有效期
*subject_key,
);
builder.sign_and_encode(signing_key).context("创建叶子证书失败")
}
/// 验证证书链
fn verify_certificate_chain(
leaf_cert: &[u8],
intermediate_certs: &[&[u8]],
root_key: &ed25519::PublicKey,
) -> Result<()> {
// 解码叶子证书
let leaf = Ed25519Cert::decode(leaf_cert).context("解码叶子证书失败")?;
let mut current_key = None;
// 验证中间证书
for &cert_bytes in intermediate_certs {
let cert = Ed25519Cert::decode(cert_bytes).context("解码中间证书失败")?;
if let Some(key) = current_key {
cert.check_signature(&key).context("中间证书签名验证失败")?;
} else {
// 第一个中间证书应该由根密钥签名
cert.check_signature(root_key).context("根证书签名验证失败")?;
}
current_key = Some(cert.subject_key());
}
// 验证叶子证书
if let Some(key) = current_key {
leaf.check_signature(&key).context("叶子证书签名验证失败")?;
} else {
// 如果没有中间证书,叶子证书应该直接由根密钥签名
leaf.check_signature(root_key).context("根证书签名验证失败")?;
}
Ok(())
}
代码说明
-
创建Ed25519证书:
- 使用
Ed25519CertConstructor
创建证书构造器 - 设置证书类型、版本、有效期等参数
- 使用私钥签名并编码证书
- 使用
-
验证证书:
- 解码证书字节
- 检查签名是否有效
- 验证证书是否过期
-
处理链接认证证书:
- 专门处理
LINK_AUTH
类型的证书 - 验证证书类型和有效期
- 专门处理
-
自定义证书扩展:
- 实现
CertExt
trait定义自定义扩展 - 将扩展添加到证书构造器
- 实现
-
证书链验证:
- 从根证书开始逐级验证
- 检查每一级证书的签名是否由上一级证书的公钥验证
- 最后验证叶子证书
Cargo.toml 依赖
[dependencies]
tor-cert = "0.8.0"
tor-llcrypto = "0.4.0"
anyhow = "1.0"
rand = "0.8"
这个完整示例演示了tor-cert
库的主要功能,包括证书创建、验证、自定义扩展和证书链验证等关键操作,可用于构建Tor网络相关的安全应用。