L'aggiunta di una firma digitale a un PDF sembra che dovrebbe aggiungere solo la dimensione dell'immagine della firma stessa, forse da 20 a 50 kilobyte per un tipico file PNG. L'aumento effettivo della dimensione del file è spesso molto maggiore, a volte diverse centinaia di kilobyte o addirittura megabyte per un documento che in precedenza mostrava una dimensione di file modesta. Questa discrepanza lascia perplessi gli utenti che si aspettano che la dimensione del file cresca all'incirca quanto la dimensione dei dati della firma aggiunti. La spiegazione sta nel modo in cui le firme digitali sono incorporate in un PDF, nell’infrastruttura crittografica che richiedono e nei cambiamenti strutturali subiti dal formato PDF quando passa da un documento non firmato a uno firmato.
Che cosa aggiunge una firma digitale a un PDF oltre all'immagine visibile della firma
Una firma digitale in un PDF non è semplicemente un'immagine incollata su una pagina. È un costrutto crittografico che include diversi componenti oltre l'aspetto visibile della firma. Il nucleo della firma è un hash firmato del contenuto del documento, creato utilizzando una chiave privata e verificabile utilizzando il corrispondente certificato di chiave pubblica. Questi dati crittografici, l'hash, il valore della firma e la catena del certificato, occupano in genere tra 2 e 10 kilobyte a seconda del tipo di certificato e dell'algoritmo di firma utilizzato. L'immagine della firma visibile, se utilizzata, aggiunge la dimensione del file immagine ai dati crittografici.
Oltre ai dati della firma stessa, la specifica PDF richiede un dizionario della firma che descriva le proprietà della firma: l'ora della firma, il motivo della firma, la posizione, il filtro e il sottofiltro che identificano il gestore della firma e i riferimenti agli intervalli di dati firmati all'interno del file. Questo dizionario più i metadati di accompagnamento possono aggiungere diversi kilobyte in più. Per la maggior parte delle firme, i dati totali direttamente attribuibili alla firma dovrebbero essere compresi tra 30 e 100 kilobyte. L'aumento delle dimensioni oltre questo intervallo deriva da fattori strutturali nel modo in cui il PDF assorbe i dati della firma. La tabella seguente scompone i componenti che contribuiscono all'aumento delle dimensioni del file.
| Componente firma | Gamma di dimensioni tipiche | Cosa contiene |
|---|---|---|
| Dati della firma crittografica | 2-10KB | Hash firmato, valore della firma, token timestamp |
| Catena di certificati | 3-15KB | Certificato firmatario, certificati CA intermedi, certificato radice |
| Dati di revoca (CRL/OCSP) | 5-30KB | Prova che i certificati erano validi al momento della firma |
| Dizionario delle firme e metadati | 2-5KB | Ora della firma, motivo, posizione, identificatori di filtro |
| Immagine della firma visibile | 10-100KB | PNG o JPEG della firma o del sigillo scritti a mano |
| Overhead strutturale (salvataggio incrementale) | 30-80KB | Tabella dei riferimenti incrociati aggiornata, oggetti aggiunti, descrittori dell'intervallo di byte |
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Come cambia la struttura del file PDF quando viene aggiunta una firma
Un file PDF memorizza il proprio contenuto come una raccolta di oggetti numerati collegati da una tabella di riferimenti incrociati che associa i numeri degli oggetti agli offset dei byte all'interno del file. Quando viene aggiunta una firma digitale, il PDF deve essere modificato in modo da non invalidare la firma sul contenuto esistente. Ciò si ottiene tramite un salvataggio incrementale, in cui il contenuto del file originale viene lasciato intatto e i nuovi oggetti vengono aggiunti alla fine del file. I nuovi oggetti includono il dizionario delle firme, i dati firmati, la tabella dei riferimenti incrociati aggiornata e tutti gli oggetti modificati come parte del processo di firma.
Il meccanismo di salvataggio incrementale garantisce che la firma possa essere verificata confrontando gli intervalli di byte firmati con il contenuto originale. Tuttavia, i salvataggi incrementali sono inefficienti nell'utilizzo dello spazio file. Gli oggetti a cui è possibile fare riferimento in modo compatto in una riscrittura completa devono essere specificati completamente nella sezione allegata. La tabella dei riferimenti incrociati cresce con ogni salvataggio incrementale. La prima firma in genere aggiunge da 30 a 80 kilobyte di sovraccarico strutturale oltre ai dati crittografici. Le firme successive aggiungono importi simili. Un documento firmato da quattro parti può contenere diverse centinaia di kilobyte di dati strutturali relativi alla firma.
Il ruolo delle catene di certificati e il controllo dei dati sulle revoche
Una firma digitale spesso incorpora l'intera catena di certificati necessaria per verificare l'identità del firmatario: il certificato del firmatario, i certificati dell'autorità di certificazione intermedia emittente e talvolta il certificato radice. Ciascun certificato nella catena può contenere da 1 a 3 kilobyte. Una catena di tre certificati aggiunge da 3 a 9 kilobyte. Alcuni strumenti di firma incorporano anche elenchi di revoche di certificati (CRL) o risposte OCSP che dimostrano che i certificati erano validi al momento della firma. Queste strutture di dati per il controllo delle revoche possono essere sorprendentemente grandi, a volte superiori alle dimensioni dei certificati stessi. Una risposta OCSP completa con più voci di stato può aggiungere da 10 a 20 kilobyte o più.
La decisione di includere i dati di revoca viene presa dal software di firma ed è influenzata dal profilo di firma utilizzato. Le firme di convalida a lungo termine (LTV), progettate per essere verificabili anni dopo la scadenza dei certificati, includono più dati di revoca rispetto alle firme di base progettate per la verifica immediata. L'utente potrebbe non essere consapevole del fatto che il proprio strumento di firma sta incorporando dati di revoca perché l'opzione è spesso nascosta nelle impostazioni avanzate o abilitata per impostazione predefinita. Il conseguente aumento delle dimensioni del file può creare confusione perché l'utente vede un'immagine di firma piccola e si aspetta una modifica corrispondente della dimensione del file.
Perché diversi strumenti PDF producono diversi aumenti delle dimensioni dei file
Diversi strumenti di firma PDF implementano il processo di firma con diversi livelli di efficienza strutturale. Uno strumento può eseguire una riscrittura completa del PDF come parte del processo di firma, compattando la struttura del file ed eliminando i dati orfani dalle modifiche precedenti, in modo che l'aumento netto delle dimensioni del file derivante dalla firma venga compensato dalla pulizia strutturale. Un altro strumento può eseguire un salvataggio incrementale che conserva invariato tutto il contenuto esistente, con il risultato che l'intero sovraccarico strutturale viene aggiunto alla dimensione del file esistente. La stessa firma applicata allo stesso documento da due strumenti diversi può produrre file di output di dimensioni diverse di centinaia di kilobyte.
Lo strumento Sign PDF di WukongPDF applica le firme digitali gestendo in modo efficiente la struttura dei file. La firma aggiunge i dati crittografici necessari senza inutili duplicazioni strutturali. Per i documenti che sono stati pesantemente modificati prima della firma, l'esecuzione di una riscrittura completa prima della firma utilizzando la funzione Salva con nome per creare una copia pulita e quindi la firma di tale copia riduce al minimo le dimensioni cumulative del file. La combinazione di un file di base pulito e di uno strumento di firma efficiente produce il PDF firmato più piccolo possibile.
Gestione delle dimensioni del file quando sono richieste più firme
I documenti che richiedono più firme rappresentano il problema più grande in termini di dimensioni del file perché ogni firma aggiunge i propri dati crittografici e un sovraccarico strutturale attraverso un salvataggio incrementale. Un contratto firmato da un acquirente, un venditore e due testimoni contiene quattro livelli di dati della firma. Se ogni firma aggiunge da 50 a 100 kilobyte, l'aumento totale delle dimensioni legate alla firma è compreso tra 200 e 400 kilobyte, il che è del tutto ragionevole per la garanzia giuridica fornita. I problemi sorgono quando ogni firma aggiunge diverse centinaia di kilobyte a causa dei dati di revoca incorporati e delle catene di certificati dettagliate, spingendo l'aumento totale nell'intervallo dei megabyte.
Per gestire le dimensioni dei file per documenti con più firme, utilizza un flusso di lavoro di firma che riduca al minimo il sovraccarico strutturale. Firma il documento utilizzando strumenti che producono firme compatte. Tra le firme, evitare modifiche e salvataggi non necessari che aggiungerebbero livelli di salvataggio incrementali intermedi. Se la dimensione del file diventa problematica, utilizza uno strumento di ottimizzazione PDF dopo aver completato tutte le firme per compattare la struttura del file. Le firme rimangono valide attraverso l'ottimizzazione finché gli intervalli di byte firmati non vengono modificati. I dati della firma digitale vengono preservati mentre il sovraccarico strutturale derivante da più salvataggi incrementali viene eliminato, producendo un documento firmato che sia legalmente valido e dimensionato in modo efficiente.
Comprendere cosa contribuisce all'aumento delle dimensioni del file dopo la firma ti aiuta a prendere decisioni informate sulla configurazione della firma. Per i documenti in cui le dimensioni dei file contano, come quelli distribuiti via e-mail o caricati su portali con dimensioni limitate, la scelta di un profilo di firma che ometta dati di revoca non necessari e utilizzi una catena di certificati minima può far risparmiare centinaia di kilobyte per firma. Per i documenti in cui la convalida a lungo termine conta più della dimensione del file, come i contratti che potrebbero essere contestati anni dopo, la dimensione extra derivante dai dati di revoca rappresenta un investimento utile nella futura difendibilità legale del documento.
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