用JCE共享Java密鑰

2019-11-18 13:28:43

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供稿：網友

　　JCE（java密碼擴展）為應用程序采用Java加密和數字簽名提供了一種統一和一致的方式。加密類（在java.security和javax.crypto包中）為實施加密和數字簽名更實現了一種相當方便的操作方式。這些類所具有的方法還支持保存和獲取密鑰。
　　本文采用一組測試類演示一種共享密鑰信息的方法。重點在于如何在非Java環境下共享密鑰信息。即便在Java環境內，只要出于加密目的而創建了密鑰你多半就希望繼續使用同樣的密鑰，從而讓加密信息的使用者可以對這些信息解密。
　　JDK 1.4針對常用加密算法而包含了必要的加密供給者。在1.4版之前安裝JDK的細節請參看“Java加密擴展基礎?！?br />　　格式選擇
　　為了同其他平臺或者編程環境共享密鑰信息，你首先必須決定交換密鑰的標準。Java實現了若干種交換標準。ASN.1編碼就是處理密鑰的Java類所采用的默認標準規范。Java Key接口（java.security.Key）規定了獲取密鑰版本的方法（getEncoded()）。其格式可以文件的形式寫入磁盤，以后還可以再被Java讀回。密鑰數據的另一種格式就是文本。具體取決于所采用的算法，而這類格式已經被定制，因為各種算法的需求不同。在采用RSA的情況下，密鑰可以保存密鑰系數和指數的方式得以存儲。
　　就一般項目而言，這種保存密鑰的方法是最為適合的，因為密鑰以普通文本表示，RSA加密總能通過合適的編碼創建密鑰。因為這種文本表示法不需要讀取ASN.1之類的特定格式，所以這也是一種輕度、簡便的操作方式。而且任何能生成RSA風格密鑰的編程語言都能讀取系數和指數來創建必要的密鑰。
　　創建和保存密鑰
　　用Java生成密鑰并不復雜。首先用你所希望的算法和參數初始化KeyPairGenerator，這樣就可以產生一個512位的密鑰?？紤]到最佳的安全和速度因素，建議你產生2048位的密鑰，不過，對國際性應用程序而言這樣作可能會在部署中引發一些政治性的出口問題。通過KeyPairGenerator即可獲得KeyPair對象，然后從這里出發又可以獲得PRivateKey和 PublicKey對象并把它們轉換各自的RSA版本。
　　為了保存密鑰，我們可以采用公鑰和私鑰對象上的方法獲取密鑰的系數和指數。系數和指數以BigIntegers的形式返回，結果可能是16進制格式的輸出字符串。采用密鑰的16進制版本即可采用文本文件的形式保存密鑰供今后采用。在程序清單A中，GenerateRSAKeys類負責執行以上這些步驟同時把密鑰寫入文件。以上演示中該類同時寫入了ASN.1編碼（一種二進制文件）和文本（或者16進制版本）。
　　讀取密鑰
　　既然密鑰已經保存在磁盤上，那么我們就必須編寫一些代碼從磁盤文件中讀取密鑰數據并把這些數據轉換為Key對象。 Key對象是實現加密、解密、數字簽名和簽名檢驗函數所必需的。程序清單B顯示一個簡單類，它獲得一個文件名參數進行初始化操作，這個文件包含了必要的16進制系數和指數信息。該類并不關心密鑰是公有還是私有的。因為它只為其他用來創建正確PublicKey或 PrivateKey對象的類提供系數和指數的BigInteger 版本。
　　密鑰再造
　　在采用讀取密鑰類的情況下，程序現在即可初始化正確的密鑰，然后用密鑰執行加密或數字簽名操作。以上示例采用了兩種類，第1種對文件進行數字簽名操作，第2種類獲得簽名和對應的密鑰檢驗給定文件的簽名。
　　為了再造密鑰，我們必須采用系數和指數信息創建一個符合規范的對象。對私鑰來說就是采用RSAPrivateKeySpec，而對公鑰來說就是RSAPublicKeySpec。密鑰規范對象被提交給構造Key對象的 KeyFactory。你可以參看程序清單C和程序清單D這個示范性簽名和檢驗程序。為了創建簽名還的調用SignFile 程序，同時傳遞給它由創建程序所產生的私鑰和簽名文件。比方說，在命令行上鍵入 java SignFile private_raw.txt data.txt即可創建簽名文件 rawsignature.sig 和hexsignature.txt。為了檢查簽名的工作情況和公鑰是否正確讀取，可以用帶簽名文件的VerifySignature類（java VerifySignature public_raw.txt data.txt rawsignature.sig），其簽名文件則由SignFile類創建。
　　文中提到的代碼可以從以下地址下載：
　　GenerateRSAKeys.java
　　RawRSAKey.java
　　SignFile.java
　　VerifySignature.java
　　保存密鑰的其他方式
　　以上談到的Java類演示了把RSA密鑰寫入磁盤然后讀取磁盤數據再造密鑰的方法。你可以通過Java安全類采用其他替代性的密鑰保存方法。比如你可以采用KeyStore以安全的密碼保護文件方式保存密鑰。當然，采用KeyStore并不能同其他應用程序共享密鑰除非它們也是用Java編寫的。另外還有一種共享密鑰數據的可能方式，這就是采用X509證書之類的標準編碼機制。有了Java安全和加密包所提供的類和接口，所有這些方法都令密鑰操作目的的實現成為可能。
　　
　　文章連接情況請點 ZDNET

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