電子簽名在文檔合規性與安全性保障中扮演着重要角色，基於 C# 開發 PDF 電子簽名功能是企業級文檔處理場景的常見需求。Free Spire.PDF for .NET 作為免費的 PDF 處理類庫，無需依賴 Adobe Acrobat 等第三方軟件，即可便捷實現 PDF 電子簽名添加。本文將介紹該類庫的使用方式、PDF 電子簽名的實現流程、解析關鍵代碼參數等。

一、前置準備

1. 安裝免費庫

通過 NuGet 包管理器快速安裝：

Install-Package FreeSpire.PDF

2. 核心依賴説明

實現電子簽名需依賴 .pfx 格式的數字證書（包含私鑰）：

• 測試場景：可通過 OpenSSL、Windows 證書管理器生成自簽名證書；
• 生產場景：需使用 CA 機構頒發的合規證書（符合《電子簽名法》要求）；
• 證書加載：通過 System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2 類解析 .pfx 文件，是本次實現的核心依賴。

二、核心實現邏輯

PdfOrdinarySignatureMaker 是 Free Spire.PDF 中面向普通電子簽名的核心類，其核心流程為：
加載 PDF 文檔 → 解析 X.509 證書→ 初始化簽名器 → 執行簽名 → 保存文檔。

以下基於該類實現基礎簽名功能，並擴展添加可見簽名等進階示例。

1. 基礎版：添加基礎電子簽名（默認不可見）

適用於僅需驗籤、無需視覺標識的場景，核心代碼附帶詳細註釋：

using Spire.Pdf;
using Spire.Pdf.Interactive.DigitalSignatures;
using System;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;

namespace PdfDigitalSignature
{
    class BasicSignatureDemo
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                // 1. 加載待簽名的 PDF 文檔
                using (PdfDocument pdfDoc = new PdfDocument())
                {
                    pdfDoc.LoadFromFile("Input.pdf"); // 替換為實際文件路徑

                    // 2. 加載數字證書（指定密鑰存儲策略，適配服務器/客户端環境）
                    string certPath = "certificate.pfx"; // 替換為證書實際路徑
                    string certPassword = "abc123"; // 替換為證書密碼
                    X509Certificate2 cert = new X509Certificate2(
                        certPath,
                        certPassword,
                        // 關鍵標誌：適配服務器環境+避免密鑰持久化，提升安全性
                        X509KeyStorageFlags.MachineKeySet | X509KeyStorageFlags.EphemeralKeySet
                    );

                    // 3. 初始化簽名器並執行簽名
                    PdfOrdinarySignatureMaker signMaker = new PdfOrdinarySignatureMaker(pdfDoc, cert);
                    // 簽名名稱：用於後續識別/驗證簽名，建議唯一
                    signMaker.MakeSignature("Basic_Signature_001");

                    // 4. 保存簽名後的文檔
                    pdfDoc.SaveToFile("Signed_Basic.pdf");
                    Console.WriteLine("不可見簽名添加成功！");
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine($"簽名失敗：{ex.Message}");
                // 進階：記錄異常詳情（如堆棧）便於排查
                Console.WriteLine($"異常詳情：{ex.StackTrace}");
            }
        }
    }
}

2. 進階版：添加可見簽名

在基礎簽名上擴展視覺標識（含簽名圖片、文本信息），適用於需要直觀展示簽名的場景：

using Spire.Pdf;
using Spire.Pdf.Interactive.DigitalSignatures;
using System;
using System.Drawing;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;

namespace PdfDigitalSignature
{
    class AdvancedSignatureDemo
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                // 1. 加載 PDF 文檔（using 自動釋放資源）
                using (PdfDocument pdfDoc = new PdfDocument())
                {
                    pdfDoc.LoadFromFile("Input.pdf");

                    // 2. 加載數字證書
                    string certPath = "certificate.pfx";
                    string certPassword = "abc123";
                    X509Certificate2 cert = new X509Certificate2(
                        certPath,
                        certPassword,
                        X509KeyStorageFlags.MachineKeySet | X509KeyStorageFlags.EphemeralKeySet
                    );

                    // 3. 初始化簽名器
                    PdfOrdinarySignatureMaker signMaker = new PdfOrdinarySignatureMaker(pdfDoc, cert);
                    PdfSignature signature = signMaker.Signature;

                    // 4. 配置簽名元信息（將顯示在簽名外觀中）
                    signature.Name = "XX科技有限公司";       // 簽名者名稱
                    signature.ContactInfo = "010-12345678"; // 聯繫信息
                    signature.Location = "中國·北京";        // 簽名地點
                    signature.Reason = "確認文檔內容合規有效";// 簽名原因

                    // 5. 配置簽名可視化外觀
                    PdfSignatureAppearance appearance = new PdfSignatureAppearance(signature);
                    // 自定義標籤文本
                    appearance.NameLabel = "簽名主體：";
                    appearance.ContactInfoLabel = "聯繫電話：";
                    appearance.LocationLabel = "簽署地點：";
                    appearance.ReasonLabel = "簽署原因：";
                    // 添加簽名圖片（支持 PNG/JPG 等格式）
                    PdfImage signImage = PdfImage.FromFile("signature.png"); // 替換為簽名圖片路徑
                    appearance.SignatureImage = signImage;
                    // 佈局模式：圖片 + 文本（可選：SignImageOnly/僅圖片；SignDetailOnly/僅文本）
                    appearance.GraphicMode = GraphicMode.SignImageAndSignDetail;

                    // 6. 綁定外觀並添加到指定位置
                    signMaker.SignatureAppearance = appearance;
                    // 獲取目標頁面（示例：最後一頁）
                    PdfPageBase targetPage = pdfDoc.Pages[pdfDoc.Pages.Count - 1];
                    // MakeSignature 參數説明：簽名名稱、目標頁面、X座標、Y座標、寬度、高度、外觀
                    signMaker.MakeSignature("Advanced_Signature_001", targetPage, 
                        54.0f, 330.0f, 280.0f, 90.0f, appearance);

                    // 7. 保存文檔
                    pdfDoc.SaveToFile("Signed_Advanced.pdf");
                    Console.WriteLine("可視化簽名添加成功！");
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine($"簽名失敗：{ex.Message}");
                Console.WriteLine($"異常詳情：{ex.StackTrace}");
            }
        }
    }
}

三、關鍵參數與類説明

• PdfOrdinarySignatureMaker：核心簽名器類，關聯PDF文檔與 X.509 證書，執行簽名操作。
• X509Certificate2：加載 .pfx 格式數字證書，解析私鑰與公鑰。
• X509KeyStorageFlags：密鑰存儲標誌，控制證書加載的存儲區與密鑰生命週期
  • MachineKeySet 適配服務器環境
  • EphemeralKeySet 提升安全性
• PdfSignatureAppearance：配置可見簽名的外觀，包括簽名框位置、文本信息等。
• GraphicMode：可見簽名佈局樣式 (參數: SignImageOnly (僅圖片), SignDetailOnly （僅文本）, SignImageAndSignDetail （圖片+文本）)
• MakeSignature：執行簽名方法。

四、注意事項

1. 證書安全：.pfx 證書包含私鑰，需加密存儲，避免硬編碼密碼，建議通過配置文件/密鑰管理服務管理；
2. 權限適配：服務器環境下加載證書需賦予應用程序足夠的密鑰訪問權限，避免 CryptographicException ；
3. 兼容性測試：簽名後的 PDF 需在 Adobe Acrobat、WPS、瀏覽器等主流閲讀器中驗證顯示與簽名有效性；

五、總結

基於 Free Spire.PDF for .NET 的 C# 實現方案，以 “輕量化、低門檻、易集成” 為核心優勢，僅需數十行代碼即可完成 PDF 電子簽名的基礎與進階功能。該方案適配 .NET Framework/.NET Core/.NET 5+ 全框架，能快速落地到企業級文檔處理系統中。如需更高的安全性與合規性，可結合 CA 證書、時間戳服務進一步擴展。