PKCS#10 证书签名请求（CSR）格式详解：RFC 2986 与国密 SM2 适配

import subprocess
from cryptography import x509
from cryptography.x509.oid import NameOID
from cryptography.hazmat.primitives import hashes, serialization
from gmssl import sm2, func

# 1. 使用 OpenSSL 生成 SM2 密钥对
subprocess.run([
    'openssl', 'ecparam', '-genkey', '-name', 'SM2', '-noout', '-out', 'private_key.pem'
], check=True)

# 2. 读取私钥（十六进制格式）
result = subprocess.run(['openssl', 'ec', '-in', 'private_key.pem', '-text', '-noout'],
                       capture_output=True, text=True)
lines = result.stdout.split('\n')
priv_hex = ''
pub_hex = ''
for line in lines:
    if line.startswith('priv:'):
        priv_hex = line.split(':')[1].replace(' ', '').replace('\n', '')
    elif line.startswith('pub:'):
        pub_hex = line.split(':')[1].replace(' ', '').replace('\n', '')
    elif pub_hex and line.strip() and not line.strip().startswith(('ASN1', 'Public')):
        pub_hex += line.strip().replace(' ', '')

# 移除公钥开头的 04 前缀（gmssl 不需要）
if pub_hex.startswith('04'):
    pub_hex = pub_hex[2:]

# 3. 使用 gmssl 进行签名
crypt = sm2.CryptSM2(priv_hex, pub_hex)
message = b"test message"
signature = crypt.sign_with_sm3(message)
print(f"Signature: {signature}")

# 4. 验证签名
result = crypt.verify_with_sm3(signature, message)
print(f"Verify: {result}")

CA 验证流程
─────────────────────────────────────────
1. 格式验证          检查 ASN.1 编码是否合法
                    检查必需字段是否存在

2. 签名验证          提取 subjectPKInfo 中的公钥
                    用该公钥验证 CSR 签名
                    确认 CSR 未被篡改

3. 身份信息验证       检查 subject 是否符合 CA 策略
                    检查 SAN（Subject Alternative Name）
                    验证域名所有权（DNS TXT 记录等）

4. 策略合规检查      检查 CSR 中的扩展是否符合 CA/B 论坛要求
                    检查 keyUsage 和 extendedKeyUsage

5. 签发证书          生成正式证书（有效期、序列号等）
                    签名并返回证书

# Python 验证 CSR 签名
from cryptography import x509
from cryptography.hazmat.primitives import hashes

def verify_csr_signature(csr_pem: bytes) -> bool:
    csr = x509.load_certificate_request_pem(csr_pem)
    
    # 获取 CSR 的 TBS（To Be Signed）部分
    tbs_certificate = csr.public_bytes(serialization.Encoding.DER)
    
    # 提取签名和公钥
    public_key = csr.public_key()
    signature = csr.signature
    
    # 验证签名
    try:
        public_key.verify(
            signature,
            tbs_certificate,
            padding.PKCS1v15(),
            hashes.SHA256()
        )
        return True
    except Exception as e:
        print(f"Verification failed: {e}")
        return False

from gmssl import sm2, func

def verify_sm2_csr(csr_pem: bytes, pubkey_hex: str, sig_hex: str) -> bool:
    """验证 SM2 CSR 签名"""
    
    # 解码 CSR 获取 TBS 部分
    from cryptography import x509
    csr = x509.load_certificate_request_pem(csr_pem)
    
    # 获取 TBS 的 DER 编码
    tbs_der = csr.public_bytes(serialization.Encoding.DER)
    
    # SM3 哈希
    hash_result = func.bytes_to_list(tbs_der)
    
    # SM2 验签（需要正确的公钥）
    crypt = sm2.CryptSM2('', pubkey_hex)  # 私钥为空表示只验签
    return crypt.verify_with_sm3(sig_hex, bytes(hash_result))

from gmssl import sm2, sm3
from gmssl.func import bytes_to_list
import struct

def generate_sm2_csr(private_key_hex: str, common_name: str) -> tuple:
    """生成 SM2 CSR"""
    
    # 获取公钥
    crypt = sm2.CryptSM2('', '')
    public_key_hex = crypt.generate_public_key(private_key_hex)
    
    # 构建 Subject
    subject = f"/C=CN/ST=Beijing/O=Example Corp/CN={common_name}"
    
    # 构建 CSR 的 TBS 部分（简化版，实际需要完整的 ASN.1 编码）
    # 注意：生产环境应使用完整 ASN.1 编码器
    tbs_der = build_sm2_csr_tbs(subject, public_key_hex)
    
    # SM3 哈希
    hash_result = sm3.sm3_hash(bytes_to_list(tbs_der))
    
    # SM2 签名
    signature = crypt.sign(tbs_der, private_key_hex)
    
    # 构建完整的 CSR
    csr = build_pkcs10_csr(tbs_der, signature)
    
    return csr, public_key_hex

def build_sm2_csr_tbs(subject: str, public_key_hex: str) -> bytes:
    """构建 SM2 CSR 的 TBS 部分"""
    # 这里省略完整的 ASN.1 编码实现
    # 实际实现需要使用 asn1crypto 或类似库
    pass

def build_pkcs10_csr(tbs_der: bytes, signature: bytes) -> bytes:
    """构建完整的 PKCS#10 CSR"""
    # 组装 CertificationRequest
    # 省略详细实现
    pass

def verify_sm2_csr(csr_pem: bytes) -> bool:
    """验证国密 CSR"""
    from gmssl import sm2, sm3
    from gmssl.func import bytes_to_list
    
    # 1. 解析 CSR
    csr = parse_csr(csr_pem)
    
    # 2. 提取 TBS 和签名
    tbs_der = csr['certificationRequestInfo']
    signature = csr['signature']
    
    # 3. 提取公钥
    public_key_hex = csr['subjectPKInfo']['public_key']
    
    # 4. 计算 SM3 哈希
    hash_result = sm3.sm3_hash(bytes_to_list(tbs_der))
    
    # 5. 验证签名
    crypt = sm2.CryptSM2('', public_key_hex)
    return crypt.verify(signature, hash_result)