如何在PowerShell中用RSA-SHA512算法及PFX私钥签名字符串？

我正在尝试在PowerShell中使用从PFX证书导出的私钥（PKCS#8格式），通过RSA-SHA512算法对字符串进行签名。目前已完成待签名字符串的构建，代码如下：

$x_request_id = New-Guid
$x_request_id_Final = "x-request-id: $x_request_id"

$string = ""
$bytes = [System.Text.Encoding]::UTF8.GetBytes($string)
$sha512 = [System.Security.Cryptography.SHA512]::Create()
$hash = $sha512.ComputeHash($bytes)
$Digest = [System.Convert]::ToBase64String($hash)
$Digest_Final = "digest: SHA512=$Digest"

$SignString = $Digest_Final + "`n" + $x_request_id_Final

输出的待签名字符串示例：

digest: SHA512=z4PhNX7vuL3xVChQ1m2AB9Yg5AULVxXcg/SpIdNs6c5H0NE8XYXysP+DGNKHfuwvY7kxvUdBeoGlODJ6+SfaPg==
x-request-id: f1856125-24bd-47c1-a1af-1ab6bd507634

持有私钥格式如下：

-----BEGIN PRIVATE KEY-----
Base64ContentHere
-----END PRIVATE KEY-----

需要指导如何在PowerShell中完成签名操作。

可以通过以下步骤完成RSA-SHA512签名：

1. 处理私钥字符串：移除私钥开头的-----BEGIN PRIVATE KEY-----和结尾的-----END PRIVATE KEY-----标记，提取中间的Base64内容并解码为字节数组。
2. 导入私钥到RSA对象：使用[System.Security.Cryptography.RSA]::Create()创建RSA实例，通过ImportPkcs8PrivateKey方法导入解码后的私钥字节。
3. 对待签名字符串签名：将待签名字符串转为UTF8字节，调用RSA实例的SignData方法，指定哈希算法为SHA512，填充方式为Pkcs1（多数场景默认使用此填充）。
4. 转换签名结果：将签名后的字节数组转为Base64字符串，得到最终可用的签名值。

完整代码示例：

# 1. 定义私钥内容（替换为你的实际私钥）
$privateKeyContent = @"
-----BEGIN PRIVATE KEY-----
Base64ContentHere
-----END PRIVATE KEY-----
"@

# 2. 处理私钥，提取Base64并解码
$cleanedKey = $privateKeyContent -replace "-----BEGIN PRIVATE KEY-----", "" -replace "-----END PRIVATE KEY-----", "" -replace "\s", ""
$keyBytes = [System.Convert]::FromBase64String($cleanedKey)

# 3. 导入私钥到RSA对象
$rsa = [System.Security.Cryptography.RSA]::Create()
$rsa.ImportPkcs8PrivateKey($keyBytes, [ref]$null)

# 4. 待签名字符串（你已完成的部分）
$x_request_id = New-Guid
$x_request_id_Final = "x-request-id: $x_request_id"

$string = ""
$bytes = [System.Text.Encoding]::UTF8.GetBytes($string)
$sha512 = [System.Security.Cryptography.SHA512]::Create()
$hash = $sha512.ComputeHash($bytes)
$Digest = [System.Convert]::ToBase64String($hash)
$Digest_Final = "digest: SHA512=$Digest"

$SignString = $Digest_Final + "`n" + $x_request_id_Final

# 5. 执行签名
$signingBytes = [System.Text.Encoding]::UTF8.GetBytes($SignString)
$signatureBytes = $rsa.SignData($signingBytes, [System.Security.Cryptography.HashAlgorithmName]::SHA512, [System.Security.Cryptography.RSASignaturePadding]::Pkcs1)
$signatureBase64 = [System.Convert]::ToBase64String($signatureBytes)

# 输出签名结果
Write-Host "签名结果：$signatureBase64"

# 释放资源
$rsa.Dispose()

注意事项 #

• 确保私钥格式为PKCS#8（即BEGIN PRIVATE KEY开头），如果是PKCS#1格式（BEGIN RSA PRIVATE KEY），需要改用ImportRSAPrivateKey方法。
• 签名的填充方式需与验证方保持一致，若验证方使用其他填充（如Pss），需替换为RSASignaturePadding.Pss。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Current Redemption