摘要：当我们在电脑上安装驱动程序时，常常会遇到“无法验证此驱动程序软件的发布者”等警告提示，这不仅影响用户体验，还可能直接导致用户放弃安装。这一现象背后的核心机制，正是驱动数字签名。那么，什么是驱动数字签名？Windows系统是否强制要求驱动签名？

当我们在电脑上安装驱动程序时，常常会遇到“无法验证此驱动程序软件的发布者”等警告提示，这不仅影响用户体验，还可能直接导致用户放弃安装。这一现象背后的核心机制，正是驱动数字签名。那么，什么是驱动数字签名？Windows系统是否强制要求驱动签名？

一、驱动数字签名是什么？

驱动数字签名（Driver Digital Signature）是一种基于非对称加密技术的安全机制，用于验证驱动程序的来源和完整性。它本质上是一张由权威证书颁发机构（CA）签发的“电子身份证”，通过代码签名证书对驱动文件进行加密处理，确保驱动程序在开发后未被篡改，且来源可信。

1.驱动签名的核心功能

身份验证：数字签名中嵌入了开发者的合法身份信息（如公司名称、域名等），通过CA机构的严格审核，杜绝伪造身份的风险。

完整性保护：系统通过哈希算法生成驱动文件的“数字指纹”，并与签名中的指纹对比。若文件被篡改（如植入恶意代码），系统将拒绝加载，从而防止后门攻击。

消除安装警告：未签名驱动在64位Windows系统中会被拦截，用户需手动关闭安全策略才能安装。而微软官方签名的驱动可实现“无感安装”，提升用户体验。

2.驱动签名的技术原理

驱动签名依赖于非对称加密技术，包括私钥和公钥两部分：私钥由开发者持有，用于生成驱动文件的数字签名。公钥由操作系统（如Windows）使用，验证签名的合法性。

当用户安装驱动时，Windows会提取签名中的公钥信息，解密驱动文件的哈希值，并与当前文件的哈希值对比。若一致，则说明驱动未被篡改且来源可信。

二、Windows驱动必须签名吗？

自Windows 10版本1607起，微软强制要求所有内核模式驱动必须通过WHQL（Windows Hardware Quality Lab）认证并获得数字签名，否则系统将拒绝运行。这一政策的实施，主要基于以下三点原因：

1.安全风险管控

未签名的驱动程序缺乏安全验证，可能被攻击者利用或伪装成合法驱动的恶意软件，窃取敏感数据（如银行账户、企业机密）。例如，供应链攻击中，第三方驱动若未严格验证，可能携带漏洞或后门，威胁整个系统的安全。

2.用户体验优化

在64位Windows系统中，未签名驱动会触发红色警告：“Windows已阻止此驱动程序，因为它可能对计算机造成损害。”用户需手动关闭驱动签名强制（如进入高级启动选项）才能继续安装。据统计，超过60%的用户因警告提示放弃安装未签名驱动，直接影响产品转化率。

3.政府采购与企业部署要求

政府机构和企业级设备采购通常要求驱动具备微软官方签名，以确保硬件兼容性和系统稳定性。例如，微软Office 365、Azure云平台等企业级服务均要求所有驱动必须通过WHQL认证。

4.微软政策的强制性

Windows 10/11及更高版本：内核模式驱动必须通过WHQL认证并使用EV代码签名证书签名。

Windows Update服务：仅支持分发经过数字签名的驱动程序，确保用户能通过官方渠道获取安全更新。

三、如何为驱动程序签名？EV代码签名证书是关键

要完成Windows驱动签名，开发者必须申请EV代码签名证书（Extended Validation Code Signing Certificate）。与普通代码签名证书相比，EV证书的审核流程更为严格，需验证企业的营业执照、地址证明等资料，确保申请者的合法性。

1.EV代码签名证书的申请流程

步骤1：选择权威CA机构

选择全球认可的CA机构（如：DigiCert、GlobalSign、沃通CA等），其签发的证书兼容性好，受Windows系统广泛信任。

步骤2：提交验证材料

企业需提供营业执照、法人身份证、域名所有权证明等资料，CA机构将通过电话或邮件进行人工验证。

步骤3：等待审核与签发

审核通过后，CA机构会将EV代码签名证书通过加密UKey寄送。该UKey内含私钥，需妥善保管。

2.WHQL认证的完整流程

注册微软开发者账户：访问微软开发者中心创建账户。

提交驱动程序与硬件：将驱动程序和硬件设备发送至微软实验室，进行HLK/HCK兼容性测试。

测试通过后签名：使用EV代码签名证书对驱动程序进行签名，并上传至微软服务器。

获取微软徽标授权：测试通过后，开发者可获得“Designed for Windows”徽标，提升产品市场认可度。

3.EV证书的优势

证书中显示企业名称和CA信息，用户可直观验证驱动来源，降低安装疑虑。EV证书通常支持SHA256加密算法，兼容Windows 10及更高版本，避免因算法过时导致的签名失效问题。

四、驱动签名的常见问题与解决方案

1.如何解决“Windows要求已数字签名的驱动程序”警告？

启用测试模式：通过命令提示符输入bcdedit /set testsigning on，重启后允许安装未签名驱动（仅限开发环境）。

禁用驱动签名强制：在高级启动选项中选择“禁用驱动程序强制签名”，但需注意安全性风险。

更新驱动程序：通过Windows Update或厂商官网下载已签名的最新驱动。

2.驱动签名失败的排查方法

确保证书的根CA已安装在Windows的“受信任的根证书颁发机构”存储中。Windows 10及更高版本要求使用SHA256算法签名，旧版SHA1证书可能导致签名无效。

使用signtool工具重新签名驱动文件，并通过signtool verify命令检查签名状态。

来源：沃通WoSign