我有一个web应用程序，其中一些数据（而不是文件）需要使用PKI私钥进行数字签名。PKI证书&私钥将位于USB加密令牌中，当插入USB插槽时，该令牌会向浏览器注册证书。这减轻了使用证书进行身份验证的痛苦，因为我通过在应用程序中触发ssl重新协商来进行身份验证。
然而，使用证书进行数字签名似乎有点棘手。我能想出几种方法来完成
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CAPICOM-http://en.wikipedia.org/wiki/CAPICOM这将适用于支持CAPICOM（例如IE）的浏览器。然而，微软似乎已经停止了这项工作。
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Mozilla加密对象-https://developer.mozilla.org/en-US/docs/JavaScript_crypto
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WebCrypto API-这还没有得到大多数浏览器的支持。
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一个自定义的Java Applet或一些开源的免费可用的JavaApplet控件。
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还有其他选择吗？
我正试图弄清楚在web应用程序中做这件事的常见、方便和安全的方法是什么。
注：
- 我可以只支持流行的浏览器
- 我签署的是一小段数据，比如100-200字节，而不是一个文件
- 我更喜欢PKCS#7签名
【披露：我为CoSign工作。】
你遇到的问题是老式PKI系统中常见的问题，这些系统将签名者的私钥存储在边界（例如智能卡、令牌等）。这个系统是在电脑（以及运行在电脑上的应用程序）成为焦点时设计的。但本世纪并非如此。现在，无论是浏览器还是手机都是焦点。
网络应用程序的性质（它们要么在主机上运行，要么在浏览器上是沙盒JavaScript）与"保护"私钥的本地硬件的想法之间存在紧张关系。
突破浏览器的沙箱
一个设计方向是尝试突破浏览器的沙盒，访问本地硬件私钥存储。您列出了许多选项。另外一个是Chrome USB访问库。但所有这些解决方案都是：
- 仅限于特定浏览器
- 安装困难（且成本高昂）
- 维护困难（且成本高昂）
- 高级别的管理开销，帮助用户解决有关保持系统工作的问题
关于您的问题5"还有其他选择吗？"
是：集中签名
一个更好的选择（IMHO）是集中签名。通过这种方式，密钥被保存在一个集中的FIPS安全服务器中。同时，签名者只需使用网络应用程序来授权签名。签名者不需要持有私钥，因为私钥存储在安全服务器中。
要验证签名者，您可以使用应用程序所需的任何安全级别：用户名/密码；一次性密码；通过短信进行双因素认证；等
CoSign Signature API和CoSign签名Web代理就是为此而设计的。其他供应商也提供集中式PKI签名。
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从你答案的第二部分来看——如果证书存储在服务器中，并通过使用uname/pwd或2FA对用户进行身份验证来检索，那么为什么要进行数字签名呢？即，与仅使用uname/pwd或2FA验证交易相比，它提供了什么优势？
A:在集中式设计中，私钥不会离开中央服务器。相反，要签名的文档或数据被发送到服务器，进行签名，然后签名的文档和数据（例如XML）被返回到Web应用程序。
回复：为什么要这样做？因为数字签名的文档或数据集（如XML）可以验证，以确保文档自签名以来没有更改，并提供信任链来保证签名者的身份。相比之下，密码，即使通过2FA等增强，也只能为应用程序提供签名者身份保证，而不是第三方。
PKI数字签名使第三方能够通过验证过程确保签名者的身份。根据需要，可以通过选择不同的CA来设置保证的强度。