使用 pkcs#11 从智能卡读取文本文件

Question

我有一张空白智能卡 (SLE66CX322P, Cardos 4.3b) 和一张卡 reader/writer (Gemalto CT 40)。使用软件我可以初始化卡、生成密钥、证书等。我还可以创建一个简单的 ASCII 文件，其中包含一些将存储在智能卡上的文本。我的问题是，如何使用 pkcs#11 API 在 C/C++ 中读取此 ASCII 文件的内容？

以下是我迄今为止尝试过的方法（也使用 Qt）：

------------ cardreader.h ------------

#ifndef CARDREADER_H
#define CARDREADER_H

#include "cm-pkcs11.h"
#include <QCoreApplication>
#include <QObject>
#include <QtDebug>

class CardReader: public QObject
{
    Q_OBJECT

private:

    CK_RV rv;
    CK_ULONG slotCount;
    CK_SLOT_ID slotIds[10];
    CK_SLOT_ID slotId;
    CK_SESSION_HANDLE session;
    CK_TOKEN_INFO_PTR info;

    void readCard();

public:

    explicit CardReader(QObject *parent = 0);
};

#endif // CARDREADER_H

-------- cardreader.cpp ----------

#include "cardreader.h"

CardReader::CardReader(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    readCard();
}

/***********************************************************************/

void CardReader::readCard()
{
    rv = C_Initialize(NULL_PTR);

    slotCount = 10;
    rv = C_GetSlotList(CK_TRUE, slotIds, &slotCount);
    qWarning() << "Found" << slotCount << "slots";

    if (rv != CKR_OK || slotCount < 1)
    {
        qWarning() << "No slots found -> exit";
        return;
    }

    slotId = slotIds[0];

    rv = C_OpenSession(slotId, CKF_SERIAL_SESSION|CKF_RW_SESSION, NULL_PTR, NULL_PTR, &session);

    if (rv != CKR_OK)
    {
        qWarning() << "Sessions could not be opened -> exit";
        qWarning() << "RV (as hex value) = " << QString("%1").arg(rv, 0, 16);
        return;
    }

    /*********************************************************************/

    CK_OBJECT_CLASS dataClass = CKO_DATA;
    CK_OBJECT_HANDLE handleObject;
    CK_UTF8CHAR label[] = {"MyLabel"};
    CK_ULONG ulCount = 4ul;
    CK_CHAR application[] = {"TestApplication"};
    CK_BYTE dataValue[] = {"MyData"};
    CK_BBOOL valid = CK_TRUE;
    CK_ATTRIBUTE dataTemp[] =
    {
        {CKA_CLASS, &dataClass, sizeof(dataClass)},
        {CKA_VALUE, dataValue, sizeof(dataValue)},
        {CKA_LABEL, label, sizeof(label)-1},
        //{CKA_APPLICATION, application, sizeof(application)}
        {CKA_TOKEN, &valid, sizeof(true)}
    };

    rv = C_FindObjectsInit(session, dataTemp, 0);
    if (rv != CKR_OK)
    {
        qWarning() << "C_FindObjectsInit Error -> exit";
        qWarning() << "C_FindObjectsInit Error" << QString("%1").arg(rv, 0, 16);
        return;
    }


    while (1)
    {
        rv = C_FindObjects(session, &handleObject, 1, &ulCount);
        qWarning() << "C_FindObjects Result =" << QString("%1").arg(rv, 0, 16) << ", count =" << ulCount;
        if (rv != CKR_OK || ulCount == 0)
            break;

        rv = C_GetAttributeValue(session, handleObject, dataTemp, ulCount);

        if (rv != CKR_OK)
        {
            qWarning() << "C_GetAttributeValue error -> exit";
            qWarning() << "RV (as hex value) = " << QString("%1").arg(rv, 0, 16) << ", count = " << ulCount;
            return;
        }

        qWarning() << (const char *) dataTemp[0].pValue;
        qWarning() << (const char *) dataTemp[1].pValue;
        qWarning() << (const char *) dataTemp[2].pValue;
        qWarning() << (const char *) dataTemp[3].pValue;
    }
}

------------ main.cpp ----------

#include "cardreader.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
    CardReader c;

    return a.exec();
}

结果是块

        qWarning() << (const char *) dataTemp[0].pValue;
        qWarning() << (const char *) dataTemp[1].pValue;
        qWarning() << (const char *) dataTemp[2].pValue;
        qWarning() << (const char *) dataTemp[3].pValue;

在控制台中打印了四次，但始终带有 MyLabel 和 MyData 作为我在 CardReader::readCard() 开头指定的结果。智能卡上的文本文件的内容当然不同，但不幸的是没有显示在输出中。

我还想提一下，我还可以使用 C_CreateObject() 功能。这会在智能卡上生成第二个 ASCII 文件。但是我的代码也无法读出第二个文件。

Answer 1

最可能的原因：

您的 ulCount 变量被 C_FindObjects() 覆盖为 1。
在调用C_GetAttributeValue之前，您需要再次将其重新分配给4。
这样您的代码只读取模板中的第一个属性。

一些额外的（随机）注释：

由于您不调用 C_Login()，因此您只能 view/access public 个对象（为您隐藏了集合 CKA_PRIVATE 的对象）。
C_FindObjectsInit() 的零 ulCount 参数导致您的代码枚举所有标记对象——您可能希望 CKA_CLASS 和 CKA_LABEL 过滤器有效。
我建议不要对 C_FindObjectsInit() 和 C_GetAttributeValue()
您的 dataValue 缓冲区非常小 -- 您确定该值适合吗？

祝你好运！

使用 pkcs#11 从智能卡读取文本文件

Read text file from smart card with pkcs#11

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