在Java中使用可信时间戳

受信任的时间戳记是使受信任的第三方（“时间戳记权威”，TSA）以电子形式证明给定事件的时间的过程。欧盟法规eIDAS赋予了这些时间戳合法的力量-即，如果事件带有时间戳，则没有人可以质疑事件的时间或内容。它适用于多种情况，包括带有时间戳记的审核日志。（注意：时间戳记不足以进行良好的审核，因为它不能阻止恶意行为者完全删除事件）

有许多用于可信时间戳的标准，核心标准是RFC 3161 。与大多数RFC一样，很难阅读。幸运的是，对于Java用户，BouncyCastle实现了该标准。不幸的是，与大多数安全性API一样，使用它非常困难，甚至很糟糕。我必须实现它，所以我将共享为数据添加时间戳所需的代码。

整个要旨可以在这里找到，但我将尝试解释其主要流程。显然，有很多代码可以简单地遵循该标准。 BouncyCastle类是一个很难导航的迷宫。

主要方法显然是timestamp(hash, tsaURL, username, password, tsaPolicyOid) ：

public TimestampResponseDto timestamp(byte[] hash, String tsaUrl, String tsaUsername, String tsaPassword, String tsaPolicyOid) throws IOException {MessageImprint imprint = new MessageImprint(sha512oid, hash);ASN1ObjectIdentifier tsaPolicyId = StringUtils.isNotBlank(tsaPolicyOid) ? new ASN1ObjectIdentifier(tsaPolicyOid) : baseTsaPolicyId;TimeStampReq request = new TimeStampReq(imprint, tsaPolicyOid, new ASN1Integer(random.nextLong()),ASN1Boolean.TRUE, null);byte[] body = request.getEncoded();try {byte[] responseBytes = getTSAResponse(body, tsaUrl, tsaUsername, tsaPassword);ASN1StreamParser asn1Sp = new ASN1StreamParser(responseBytes);TimeStampResp tspResp = TimeStampResp.getInstance(asn1Sp.readObject());TimeStampResponse tsr = new TimeStampResponse(tspResp);checkForErrors(tsaUrl, tsr);// validate communication level attributes (RFC 3161 PKIStatus)tsr.validate(new TimeStampRequest(request));TimeStampToken token = tsr.getTimeStampToken();TimestampResponseDto response = new TimestampResponseDto();response.setTime(getSigningTime(token.getSignedAttributes()));response.setEncodedToken(Base64.getEncoder().encodeToString(token.getEncoded()));return response;} catch (RestClientException | TSPException | CMSException | OperatorCreationException | GeneralSecurityException e) {throw new IOException(e);}
}

它通过创建消息标记来准备请求。请注意，您传递的是散列本身，还传递了用于进行散列的散列算法。我不知道为什么API不会向您隐藏它。就我而言，散列是通过更复杂的方式获得的，因此它很有用，但仍然如此。然后，我们获得请求的原始形式，并将其发送到TSA（时间戳授权机构）。这是一个HTTP请求，很简单，但是您必须注意一些在TSA之间不一定一致的请求和响应标头。用户名和密码是可选的，某些TSA无需身份验证即可提供服务（限速）。还要注意tsaPolicyOid –大多数TSA在其页面上都有其特定策略的记录，您应该从那里获取OID。

收到原始响应后，将其解析为TimeStampResponse。同样，您必须遍历2个中间对象（ASN1StreamParser和TimeStampResp），这可能是一个适当的抽象，但不是可用的API。

然后，您检查响应是否成功，并且还必须对其进行验证-TSA可能返回了错误的响应。理想情况下，所有这些都可以对您隐藏。验证会引发异常，在这种情况下，我只是通过包装在IOException中进行传播。

最后，您获得令牌并返回响应。最重要的是令牌的内容，在我的情况下，它需要作为Base64，因此我对其进行了编码。它也可能只是原始字节。如果您想从令牌中获取任何其他数据（例如，签名时间），则不是那么简单；您必须解析低级属性（要点）。

好的，您现在有了令牌，可以将其存储在数据库中。有时您可能想验证时间戳是否未被篡改（这是我的用例）。代码在这里，我什至不尝试解释它-这是一堆样板，也说明了TSA响应方式的变化（我已经尝试了几次）。需要DummyCertificate类的事实意味着我错了很多，或者证实了我对BouncyCastle API的批评。某些TSA可能不需要DummyCertificate，但对于其他TSA则需要DummyCertificate，实际上您不能轻易地实例化它。您需要一个真实的证书来构造它（要点中没有包括该证书；使用下一个要点中的init（）方法，您可以使用dummyCertificate = new DummyCertificate(certificateHolder.toASN1Structure());创建虚拟dummyCertificate = new DummyCertificate(certificateHolder.toASN1Structure()); ）。在我的代码中，这些都是一类，但是为了呈现它们，我决定将其拆分，因此很少重复。

好的，现在我们可以时间戳记并验证时间戳记了。那应该足够了；但出于测试目的（或有限的内部使用），您可能需要在本地进行时间戳记，而不是询问TSA。该代码可以在这里找到。它使用spring，但是您可以改为将密钥库详细信息作为参数传递给init方法。您需要一个带有密钥对和证书的JKS存储，并且我使用KeyStore Explorer来创建它们。如果您在AWS中运行应用程序，则可能要使用KMS（密钥管理服务）对密钥库进行加密，然后在应用程序加载时对其进行解密，但这不在本文的讨论范围之内。对于本地时间戳验证，按预期进行，对于时间戳–无需调用外部服务，只需调用localTSA.timestamp(req);

我怎么知道要实例化哪些类以及要传递哪些参数–我不记得了。查看测试，示例，答案，资源。花了一段时间，所以我要分享它，以潜在地节省其他人的麻烦。

可以测试的TSA列表： SafeCreative ， FreeTSA ， time.centum.pl 。

我意识到这似乎并不适用于许多情况，但是我建议您在应用程序数据的一些关键部分添加时间戳。通常，将其放在您的“工具箱”中以备使用，而不是试图阅读标准并与BouncyCastle类作战几天，以完成此所谓的简单任务，通常是很有用的。