使用CNG API解密p7m文件的步骤及密钥识别问题咨询

CNG API本身没有提供直接解析PKCS#7加密消息结构的能力，因此解密p7m的合理流程是结合CryptoAPI的消息解析函数与CNG的密钥操作API，既解决Legacy API无法访问CNG密钥的问题，又避免遍历所有密钥的低效操作。具体步骤如下：

1. 解析PKCS#7消息，提取收件人信息 #

首先用CryptoAPI的CryptMsg系列函数解析p7m的结构，获取收件人的证书标识（Issuer+序列号，或主题密钥标识符），这一步和Legacy API的逻辑一致，因为只是处理消息格式，不涉及密钥存储：

• 调用CryptMsgOpenToDecode初始化消息解析上下文，无需指定密钥（仅解析结构）：

  HCRYPTMSG hMsg = CryptMsgOpenToDecode(
      PKCS_7_ASN_ENCODING | X509_ASN_ENCODING,
      0,
      CMSG_ENVELOPED,
      NULL,
      NULL,
      NULL
  );
  

• 调用CryptMsgUpdate传入完整的p7m数据：

  BOOL success = CryptMsgUpdate(hMsg, pP7mData, dwP7mSize, TRUE);
  

• 获取收件人数量，遍历每个收件人提取证书信息：

  DWORD dwRecipientCount = 0;
  DWORD dwSize = sizeof(dwRecipientCount);
  CryptMsgGetParam(hMsg, CMSG_RECIPIENT_COUNT_PARAM, 0, &dwRecipientCount, &dwSize);
  
  for (DWORD i = 0; i < dwRecipientCount; i++) {
      CMSG_RECIPIENT_INFO recipInfo = {0};
      dwSize = sizeof(recipInfo);
      CryptMsgGetParam(hMsg, CMSG_RECIPIENT_INFO_PARAM, i, &recipInfo, &dwSize);
  
      if (recipInfo.dwRecipientInfoType == CMSG_KEY_TRANS_RECIPIENT_INFO) {
          PCMSG_KEY_TRANS_RECIPIENT_INFO pKeyTrans = recipInfo.pKeyTrans;
          // 拿到用于查找证书的CERT_INFO（包含Issuer和序列号）
          PCERT_INFO pCertInfo = &pKeyTrans->RecipientCertInfo;
          // 保存该信息用于后续查找证书
      }
  }
  

2. 通过证书标识查找本地证书 #

利用步骤1获取的CERT_INFO，在本地个人证书存储中定位对应的证书：

• 打开本地个人证书存储：

  HCERTSTORE hStore = CertOpenSystemStore(NULL, L"MY");
  

• 调用CertFindCertificateInStore匹配证书：

  PCCERT_CONTEXT pCertCtx = CertFindCertificateInStore(
      hStore,
      PKCS_7_ASN_ENCODING | X509_ASN_ENCODING,
      0,
      CERT_FIND_SUBJECT_CERT_INFO,
      pCertInfo,
      NULL
  );
  

3. 获取证书对应的CNG私钥 #

通过CryptAcquireCertificatePrivateKey直接获取与证书关联的CNG密钥句柄，无需手动枚举CNG密钥：

NCRYPT_KEY_HANDLE hKey = NULL;
DWORD dwKeySpec = 0;
BOOL success = CryptAcquireCertificatePrivateKey(
    pCertCtx,
    CRYPT_ACQUIRE_NCRYPT_KEY_FLAG | CRYPT_ACQUIRE_SILENT_FLAG,
    NULL,
    &hKey,
    &dwKeySpec,
    NULL
);

这里的CRYPT_ACQUIRE_NCRYPT_KEY_FLAG强制函数返回CNG密钥句柄，完美适配CNG KSP存储的密钥。

4. 解密PKCS#7中的加密会话密钥 #

从p7m消息中提取加密的会话密钥，用CNG密钥解密：

• 获取Enveloped信息，找到对应收件人的加密密钥：

  CMSG_ENVELOPED_INFO envInfo = {0};
  dwSize = sizeof(envInfo);
  CryptMsgGetParam(hMsg, CMSG_ENVELOPED_INFO_PARAM, 0, &envInfo, &dwSize);
  
  PCMSG_ENCRYPTED_KEY_ENCODE_INFO pEncryptedKey = NULL;
  for (DWORD i = 0; i < envInfo.cRecipientEncryptedKeys; i++) {
      // 匹配步骤1中对应的收件人索引或证书信息
      if (/* 匹配逻辑，比如比较Issuer和序列号 */) {
          pEncryptedKey = &envInfo.rgpRecipientEncryptedKeys[i];
          break;
      }
  }
  

• 调用NCryptDecrypt解密会话密钥：

  BYTE pbSessionKey[256] = {0};
  DWORD dwSessionKeySize = sizeof(pbSessionKey);
  SECURITY_STATUS status = NCryptDecrypt(
      hKey,
      pEncryptedKey->EncryptedKey.pbData,
      pEncryptedKey->EncryptedKey.cbData,
      NULL,
      pbSessionKey,
      dwSessionKeySize,
      &dwSessionKeySize,
      0
  );
  

5. 用会话密钥解密明文数据 #

提取p7m中的加密明文，用CNG对称加密API解密（以AES为例，PKCS#7通常使用PKCS#5填充）：

• 获取加密的明文内容：

  BYTE pbEncryptedContent[4096] = {0};
  DWORD dwEncryptedContentSize = sizeof(pbEncryptedContent);
  CryptMsgGetParam(hMsg, CMSG_CONTENT_PARAM, 0, pbEncryptedContent, &dwEncryptedContentSize);
  

• 使用CNG对称解密：

  BCRYPT_ALG_HANDLE hAlg = NULL;
  BCryptOpenAlgorithmProvider(&hAlg, BCRYPT_AES_ALGORITHM, NULL, 0);
  
  BCRYPT_KEY_HANDLE hSessionKey = NULL;
  BCryptGenerateSymmetricKey(hAlg, &hSessionKey, NULL, 0, pbSessionKey, dwSessionKeySize, 0);
  
  BYTE pbPlaintext[4096] = {0};
  DWORD dwPlaintextSize = sizeof(pbPlaintext);
  BCryptDecrypt(
      hSessionKey,
      pbEncryptedContent,
      dwEncryptedContentSize,
      NULL,
      envInfo.EncryptionAlgorithm.Parameters.pbData, // 使用EnvelopedInfo中的IV
      envInfo.EncryptionAlgorithm.Parameters.cbData,
      pbPlaintext,
      dwPlaintextSize,
      &dwPlaintextSize,
      BCRYPT_BLOCK_PADDING
  );
  

关键说明 #

• 无需遍历所有CNG密钥：通过p7m中的收件人证书标识直接定位证书，再关联到CNG密钥，是最高效的方式。
• Legacy API失败原因：Legacy CryptoAPI默认使用CSP（加密服务提供程序），无法直接访问CNG KSP中的密钥，而CryptAcquireCertificatePrivateKey可以跨CSP/CNG获取密钥，解决了兼容性问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dmitry Streblechenko