Powershell 脚本数字签名实现方法

    脚本很容易被冒名顶替或者更改,因为它们是由纯文本构成的。数字签名为脚本提供了更高的安全性,因为它能确定脚本和脚本的编辑者的唯一性,并且不能被更改。作为脚本的发布者,你能确定你的脚本没有被恶意篡改。即使专家也无能为力,因为这种机制是基于复杂逻辑的。幸运的是,在实际应用中,你不需要深究这些细节,只需要掌握Powershell脚本签名的机制和过程。

    准备一个合适的证书

    因为不能使用传统的纸质签名给Powershell脚本进行签名,你需要另一个工具“证书”。证书就像一把私有并且安全的钥匙。证书是你的个人电子身份特征。这把私密的钥匙确保只有证书的拥有者使用证书进行脚本签名。

    可以通过mmc添加管理单元查看证书,但是在Powershell中有专门查看证书的支持。可以通过虚拟驱动器cert:查看本机支持的证书。

    创建自签名证书

    创建一个自签名证书,需要用到microsoft的工具,makecert.exe 。这个工具不能单独下载,但是它包含在微软的.NET framework中,如果你的电脑上已经安装了Visual studio 那就方便多了。

    开始->所有程序-Microsoft Visual Studio 2010->Visual Studio Tools->Visual Studio 命令提示(2010)

    
    makecert.exe -pe -r -n "cn=MosserPowerShellTestCert" -eku 1.3.6.1.5.5.7.3.3 -ss "my"
    Succeeded

    这里要稍微注意 -eku 参数:1.3.6.1.5.5.7.3.3,不能是其它,否则证书的预期目的属性就不是代码签名了。
    上面创建的证书会自动保存在CurrentUserMy 路径下面。可以在Powershell中查看:

    
    PS E:> ls cert:CurrentUserMy | where {$_.subject -eq "CN=MosserPowerShellTestCert"}
    
      目录: Microsoft.PowerShell.SecurityCertificate::CurrentUserMy
    
    Thumbprint                Subject
    ----------                -------
    BA61AF0B8A856422AD9EF86104C8CEDB2583A21A CN=MosserPowerShellTestCert

    验证代码签名证书

    查看支持代码签名的证书
    查看证书的签发者,代表,序列号,指纹。

    
    ## 查看预期目的为代码签名的证书:
    $certs = @(Dir cert:CurrentUserMy -codeSigningCert)
    "找到 {0} 个代码签名证书" -f $certs.count
    # 找到 1 个代码签名证书
     
    ## 选择 刚才创建的证书
    $certificate=ls cert:CurrentUserMy | where {$_.subject -eq "CN=MosserPowerShellTestCert"}
     
    ## 证书的代表
    $certificate.subject
    # CN=MosserPowerShellTestCert
     
    ## 证书的签发者
    $certificate.issuer
    # CN=MosserPowerShellTestCert
     
    ## 证书的序列号,指纹
    $certificate | select SerialNumber,Thumbprint | fl *
    # SerialNumber : C23F35EA85D9A5AB466C07A7C0469A78
    # Thumbprint  : 586A4332F0528867DA6A0900FCF0938EDD277E22

    声明一个证书受信任

    你会发现,在你指定证书的类型,颁发者的名称等信息后,证书的原始数据(RawData)会自动生成。这样你不能假冒别人生成一个证书,别人也不能假冒你的名字生成一个证书。如果通过Powershell查看之前生成的证书是否受信任,答案为否。

    
    PS E:> $certificate.Verify()
    False

    为什么我们刚才生成的证书不受信任呢?我们可以通过一个简单的步骤找到答案。在.NET 中有一个方法:DisplayCertificate()可以通过对话框显示证书,位于System.Security.dll中。这个dll默认没有引用,需要添加引用,之后显示证书对话框。

    
    PS E:> [System.Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("System.Security")
    
    GAC  Version    Location
    ---  -------    --------
    True  v2.0.50727   C:windowsassemblyGAC_MSILSystem.Security2.0.0.0__b03f5f7f11d50a3aSys...
    
    [System.Security.Cryptography.x509Certificates.X509Certificate2UI]::DisplayCertificate($certificate)

    Powershell 查看证书 不受信任

    对话框提示:此CA根证书不受信任,要启用信任,请将该证书安装到”受信任的根证书颁发机构“存储区。

    所以接下来可以将该证书复制到受信任的存储区。可以通过certmgr.msc 手动操作,也可以通过Powershell自动化操作。

    
    PS E:> $rootStore= New-Object system.security.cryptography.X509Certificates.x509Store("root","Curre
    ntuser")
    $rootStore.Open("ReadWrite")
    $rootStore.Add($certificate)
    $rootStore.Close()

    在执行Add操作时,会有一个确认的对话框,确定即可。

    接下来我们查看一下验证信息。

    
    PS E:> $certificate.Verify()
    True

    给Powershell 脚本签名

    给Powershell脚本进行数字签名只需要两步:找的一个受信任的代码签名证书,剩下的工作请交给:Set-AuthenticodeSignature吧。

    
    PS E:> 'Write-Host "我的第一个签名脚本"' > firstSignScript.ps1
    PS E:> $certificate=ls cert:CurrentUserMy | where {$_.subject -eq "CN=MosserPowerShellTestCert"}
    PS E:> Set-AuthenticodeSignature .firstSignScript.ps1 $certificate
    
      目录: E:
    
    SignerCertificate            Status Path
    -----------------            ------ ----
    586A4332F0528867DA6A0900FCF0938EDD277E22 Valid firstSignScript.ps1
    
    PS E:> Get-Content .firstSignScript.ps1
    Write-Host "我的第一个签名脚本"
    
    # SIG # Begin signature block
    # MIIEIQYJKoZIhvcNAQcCoIIEEjCCBA4CAQExCzAJBgUrDgMCGgUAMGkGCisGAQQB
    # gjcCAQSgWzBZMDQGCisGAQQBgjcCAR4wJgIDAQAABBAfzDtgWUsITrck0sYpfvNR
    # AgEAAgEAAgEAAgEAAgEAMCEwCQYFKw4DAhoFAAQUnxRdr+yE6sFotfvZjfn8k15W
    # OtigggI0MIICMDCCAZ2gAwIBAgIQwj816oXZpatGbAenwEaaeDAJBgUrDgMCHQUA
    # MCMxITAfBgNVBAMTGE1vc3NlclBvd2VyU2hlbGxUZXN0Q2VydDAeFw0xMjA2MTYx
    # MzAyMjZaFw0zOTEyMzEyMzU5NTlaMCMxITAfBgNVBAMTGE1vc3NlclBvd2VyU2hl
    # bGxUZXN0Q2VydDCBnzANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOBjQAwgYkCgYEAr/2eZ6iS3Zi4
    # Q2RsXFPRmDynztxPwArZ6SK663R6X2Dfqwv+kuev4VbEHJ20Bvd9yLvCS4QgCCR6
    # n0D+ELfBy6aRpst51dNKNGV74TZIBu1M5EKG2+didLrKTx3lwEC66Bl+QyFiOzcH
    # ZhQcaZzgdx8m8EN10/B2cDg9Tm9ppQsCAwEAAaNtMGswEwYDVR0lBAwwCgYIKwYB
    # BQUHAwMwVAYDVR0BBE0wS4AQjHzaaSg4KlNdyvIpJNjeiqElMCMxITAfBgNVBAMT
    # GE1vc3NlclBvd2VyU2hlbGxUZXN0Q2VydIIQwj816oXZpatGbAenwEaaeDAJBgUr
    # DgMCHQUAA4GBAFA3lvWcbA8mWndKdIOCzQUbC9/+1vIeQRGaH7L6U6OHZuV2IBw1
    # EpLxz1/dyFEMNZmy9z+/YjfJi774UY1eTzOJnz0AYKGPpM0BK2ieGZzPDIlbkpv1
    # ywrv5BtRt053MNHRYaZQP0v9Sp6pOB4h10tKnvh0DW882zRPeB4hkK+fMYIBVzCC
    # AVMCAQEwNzAjMSEwHwYDVQQDExhNb3NzZXJQb3dlclNoZWxsVGVzdENlcnQCEMI/
    # NeqF2aWrRmwHp8BGmngwCQYFKw4DAhoFAKB4MBgGCisGAQQBgjcCAQwxCjAIoAKA
    # AKECgAAwGQYJKoZIhvcNAQkDMQwGCisGAQQBgjcCAQQwHAYKKwYBBAGCNwIBCzEO
    # MAwGCisGAQQBgjcCARUwIwYJKoZIhvcNAQkEMRYEFMgyEZ64UFors3z9JGuKLVxh
    # P2hLMA0GCSqGSIb3DQEBAQUABIGAMHFJHMVlauxKGIo2p9ieFBVp4Am6n533k89j
    # 7pQXKOGmU/sG9d8PILifHLJZw7BU66+uZFvOSXlUxvqaPRAdeosc2BLDPf5Cu6o7
    # 61BfSJc2H5dQCgbK/90OKmeJp4KJQRCk7HLEBvV23ddVSyl4CPplbUcTVmo92Zd1
    # B/Moxro=
    # SIG # End signature block

    递归给所有脚本文件签名

    给当前文件下的所有脚本签名

    
    PS E:> Set-AuthenticodeSignature (ls *.ps1) $certificate
    
      目录: E:
    
    SignerCertificate            Status Path
    -----------------            ------ ----
    586A4332F0528867DA6A0900FCF0938EDD277E22 Valid firstSignScript.ps1
    586A4332F0528867DA6A0900FCF0938EDD277E22 Valid MyScript.ps1
    586A4332F0528867DA6A0900FCF0938EDD277E22 Valid pipeline.ps1
    586A4332F0528867DA6A0900FCF0938EDD277E22 Valid PSLib.ps1

    如果你喜欢你甚至可以递归使用

    
    Set-AuthenticodeSignature (Dir -recurse -include *.ps1) $certificate

    使用对话框选择证书

    如果机器上安装了代码签名的证书有许多,你可以通过friendName 或者证书的名称,证书的指纹,过滤一个证书供脚本签名。

    
     Dir cert:CurrentUserMy |
     where {$_.subject -eq "CN=MosserPowerShellTestCert"}

    另一种方法是通过.NET中的内置的对话框进行选择。将查询到的证书传递给SelectFromCollection()方法,在在作此操作之前必须将证书放在一个特殊的集合中。

    
    # 对话框文本:
    $title = "可用的证书"
    $text = "请选择用于代码签名的证书:"
    # Find certificates:
    $certificates = Dir cert: -recurse -codeSigningCert
    # 加载 System.Security 类库
    # 将证书存放在特殊的集合(X509Certificate2Collection)中:
    [Reflection.Assembly]::LoadWithPartialName("System.Security")
    $collection = New-Object System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2Collection
    $certificates | ForEach-Object { $collection.Add($_) }
    # 显示选项:
    $certificate =[System.Security.Cryptography.x509Certificates.X509Certificate2UI]::`
    SelectFromCollection($collection, $title, $text, 0)
    # 使用选择的证书进行数字签名
    Set-AuthenticodeSignature -Certificate $certificate[0] -FilePath .firstSignScript.ps1

    Powershel l对话框选择 证书

    Powershell脚本签名验证

    在脚本中签名到底能带来什么好处,那就是可以进行验证。可以手动验证,也可以自动验证。签名验证会告诉你脚本是否信任,或者是否包含了恶意篡改。

    用户自行验证:手动验证,可以检查一个脚本是否包含签名代码,签名者是谁?该签名者是否受信任。
    自动验证:如果你将Powershell的脚本执行策略设置为AllSigned. Powershell会在你尝试运行脚本时自动验证,代码和脚本签名是否一致。并且会询问签名者是否受信任。

    手动验证

    Get-AuthenticodeSignature命令可以验证签名。例如创建一个脚本,不进行签名,通过该命令进行验证。属性StatusMessage会告诉你签名验证的结果。

    
     "'未签名'" >notsign.ps1
    $checkResult=Get-AuthenticodeSignature .notsign.ps1
    $checkResult.Status
    NotSigned
    $checkResult.StatusMessage
    文件 E:notsign.ps1 未经数字签名。系统将不执行该脚本。有关详细信息,请参阅 "get-help about_signing"
    。
    $checkResult.Status.GetType().fullName
    System.Management.Automation.SignatureStatus

    如果运行该未签名的脚本,也会收到错误提示信息,也就是StatusMessage中包含的信息。脚本的验证结果状态包括:

    成员名称 描述
    HashMismatch 文件的哈希码和存储的签名不匹配
    Incompatible 无法验证签名,因为与当前操作系统不兼容
    NotSigned 文件没有签名
    NotSupportedFileFormat 指定的文件格式不支持的系统签名。这通常意味着系统不知道如何签名或验证文件的类型。
    NotTrusted 证书的发布者在系统中不受信任.
    UnknownError 文件签名无效
    Valid 该文件有一个有效的签名。这意味着只有签名的语法上是合法的。这并不意味着信任。

    自动验证

    你不须要去验证脚本的签名,当你运行一个脚本时,Powershell会自动验证。即使验证过的脚本,如果有部分内容更新,自动验证也会给出警告。
    在用户将脚本执行策略设置为AllSigned和RemoteSigned时,自动验证就会激活,如果将执行策略设置为AllSigned,所有的脚本都会验证。如果你选择RemoteSigned,从网络上下载的脚本执行会提示需要签名。

    
    # 设置 ExecutionPolicy 为 AllSigned. 所有
    # 脚本必须有正确的签名:
    Set-ExecutionPolicy AllSigned
    # 创建一个没有签名的脚本.
    # 该脚本不会执行:
    无法加载文件 E:unSigned.ps1。文件 E:unSigned.ps1 未经数字签名。系统将不执行该脚本。有关详细信息,
    请参阅 "get-help about_signing"。。
    所在位置 行:1 字符: 15
    + .unSigned.ps1 < <<<
      + CategoryInfo     : NotSpecified: (:) [], PSSecurityException
      + FullyQualifiedErrorId : RuntimeException
    
    即使签名可以通过验证,也需要用户的批准,才能执行。
    .firstSignScript.ps1
    
    是否要运行来自此不可信发布者的软件?
    文件 E:firstSignScript.ps1 由 CN=MosserPowerShellTestCert
    发布,该文件对于您的系统是不可信的。请只运行来自可信发布者的脚本。
    [V] 从不运行(V) [D] 不运行(D) [R] 运行一次(R) [A] 始终运行(A) [?] 帮助 (默认值为“D”): a
    我的第一个签名脚本
    
    #第二次执行,不会询问
    我的第一个签名脚本

    Windows PowerShell显示执行的脚本未进行数字签名。

    设置一下可以运行未签名的脚本或者为你的脚本签名。

    set-executionpolicy Bypass

    到这里文章就结束了,需要的朋友可以参考一下。