Разные подписи при подписании одних и тех же данных с использованием одного и того же закрытого ключа в Pkcs11Interop и RSACryptoServiceProvider

Я хочу использовать аппаратный модуль безопасности (HSM) для подписи строки. В частности, для этого я использую ePass3003Auto. Я сохранил сертификат в HSM, у которого есть закрытый ключ. Используя пакет Pkcs11Interop и механизм CKM.CKM_SHA256_RSA_PKCS, я получаю результат X. Чтобы проверить точность процесса подписи, я также использую RSACryptoServiceProvider для подписи тех же данных с использованием аргументов HashAlgorithmName.SHA256 и RSASignaturePadding.Pkcs1, что дает результат Y.

Что я сделал до сих пор?

• Я проверил закрытый ключ и подтвердил, что ключ, используемый в RSACryptoServiceProvider, идентичен ключу, хранящемуся в HSM. Чтобы еще больше убедиться в этом, я протестировал оба метода, используя SHA1, и получил одинаковые подписи, что указывает на то, что ключи действительно одинаковы.
• Я убедился, что данные, передаваемые в оба алгоритма, идентичны и проблема не в кодировке. Массивы byte, передаваемые методам подписи, также одинаковы.
• Я пробовал обе конфигурации x86 и x64, но поскольку HSM имеет только одну библиотеку и нет отдельной библиотеки для разных архитектур, разницы в результатах не было.
• Я использовал другую программу, чтобы проверить результат подписи тех же данных с помощью HSM, которая также дала результат Y. Таким образом, похоже, что RSACryptoServiceProvider генерирует правильную подпись, а мой подход с использованием Pkcs11Interop неверен.

Вот упрощенная версия моего кода:

using Net.Pkcs11Interop.Common;
using Net.Pkcs11Interop.HighLevelAPI;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Parameters;
using Org.BouncyCastle.OpenSsl;
using Org.BouncyCastle.Security;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

namespace TestSigningProblem
{
    internal class Program
    {
        internal static string SignUsingHSM(string data, string tokenId, string pin)
        {
            const string modulePath = @"C:\Windows\System32\ShuttleCsp11_3003.dll";
            var factories = new Pkcs11InteropFactories();

            using (var pkcs11Library = factories.Pkcs11LibraryFactory.LoadPkcs11Library(factories, modulePath, AppType.MultiThreaded))
            {
                // Find first slot with token present
                var slot = pkcs11Library.GetSlotList(SlotsType.WithOrWithoutTokenPresent).First();

                // Open RW session
                using (var session = slot.OpenSession(SessionType.ReadWrite))
                {
                    // Login as normal user
                    session.Login(CKU.CKU_USER, pin);

                    // Specify signing mechanism
                    var mechanism = session.Factories.MechanismFactory.Create(CKM.CKM_SHA256_RSA_PKCS);

                    var sourceData = Encoding.UTF8.GetBytes(data);

                    var pkcs11UriBuilder = new Pkcs11UriBuilder
                    {
                        ModulePath = modulePath,
                        PinValue = pin,
                        Type = CKO.CKO_PRIVATE_KEY
                    };

                    var searchTemplate = Pkcs11UriUtils.GetObjectAttributes(new Pkcs11Uri(pkcs11UriBuilder.ToString()), session.Factories.ObjectAttributeFactory);
                    var allObjects = session.FindAllObjects(searchTemplate);
                    var foundObject = allObjects.FirstOrDefault(x => session.GetAttributeValue(x, new List<CKA>() { CKA.CKA_ID }).First().GetValueAsString().StartsWith(tokenId, StringComparison.OrdinalIgnoreCase));
                    if (foundObject == null)
                    {
                        throw new Exception("Certificate not found");
                    }

                    // Sign data
                    var signature = session.Sign(mechanism, foundObject, sourceData);

                    session.Logout();

                    return ConvertUtils.BytesToBase64String(signature);
                }
            }
        }

        internal static string SignUsingPrivateKey(string data, string privateKey)
        {
            var pem = $"-----BEGIN PRIVATE KEY-----\n{privateKey}\n-----END PRIVATE KEY-----"; // Add header and footer
            var pemReader = new PemReader(new StringReader(pem));
            var rsaParams = DotNetUtilities.ToRSAParameters((RsaPrivateCrtKeyParameters)pemReader.ReadObject());
            var cryptoServiceProvider = new RSACryptoServiceProvider();
            cryptoServiceProvider.ImportParameters(rsaParams);
            var dataBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(data);
            return Convert.ToBase64String(cryptoServiceProvider.SignData(dataBytes, HashAlgorithmName.SHA256, RSASignaturePadding.Pkcs1));
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            var data = "T";
            var privateKey = File.ReadAllText(@"private.key");
            Console.WriteLine(SignUsingHSM(data, "********************************", "********"));
            Console.WriteLine(SignUsingPrivateKey(data, privateKey));
            Console.ReadKey();
        }
    }
}