تشفير Java غير المتماثل: الطريقة المفضلة لتخزين المفاتيح العامة/الخاصة

Question

يولد هذا الرمز زوجًا من المفاتيح العامة/الخاصة:

KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyGen.initialize(1024);
KeyPair keypair = keyGen.genKeyPair();
PrivateKey privateKey = keypair.getPrivate();
PublicKey publicKey = keypair.getPublic();

ما أود معرفته هو كيف تقوم عادة بتخزين المفتاح العام:

الخيار 1: تخزين البايتات

byte[] privateKeyBytes = privateKey.getEncoded();
byte[] publicKeyBytes = publicKey.getEncoded();
// ... write to file

// convert bytes back to public/private keys
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
EncodedKeySpec privateKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKeyBytes);
PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(privateKeySpec);

EncodedKeySpec publicKeySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKeyBytes);
PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(publicKeySpec);

ما لا يعجبني هو ربط الرمز بالتطبيقات الملموسة مثل PKCS8EncodedKeySpec و X509EncodedKeySpec.

الخيار 2: قم بتخزين المعامل والأسس

KeyFactory fact = KeyFactory.getInstance("RSA");
RSAPublicKeySpec pub = fact.getKeySpec(publicKey, RSAPublicKeySpec.class);
RSAPrivateKeySpec priv = fact.getKeySpec(privateKey,RSAPrivateKeySpec.class);

// store modulus and exponent as BigIntegers
BigInteger modulus = pub.getModulus());
BigInteger exponent = pub.getPublicExponent());
// ... write to file

// recreate public key (the same applies to the private key)
RSAPublicKeySpec keySpec = new RSAPublicKeySpec(modulus, exponent);
KeyFactory fact = KeyFactory.getInstance("RSA");
PublicKey pubKey = fact.generatePublic(keySpec);

الخيار الثاني أسهل في التنفيذ ، لكنني لا أعرف ما إذا كان قد يكون أقل أداء.

أي نصيحة؟

Answer 1

في تطبيقاتنا ، نقوم بتخزين المفاتيح العامة والخاصة بتنسيق DER حتى يمكن استخدامها والتلاعب بها خارج Java بسهولة أكبر. في حالتنا ، لا تحتوي المفاتيح الخاصة على كلمات مرور عليها.

لتحويل المفتاح الخاص إلى شيء أكثر سهولة في جافا:

openssl pkcs8 -topk8 -nocrypt -in key.pem -inform PEM -out key.der -outform DER

ثم يمكنك الحصول على مفتاح خاص RSA مباشرة بواسطة:

public static RSAPrivateKey getPrivateKey(File privateKeyFile) throws IOException, GeneralSecurityException {
    byte[] keyBytes = new byte[(int)privateKeyFile.length()];
    FileInputStream fis = new FileInputStream(privateKeyFile);
    fis.read(keyBytes);
    PKCS8EncodedKeySpec spec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
    KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
    RSAPrivateKey privKey = (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(spec);
    return privKey;
}

المفتاح العام متشابه:

openssl rsa -in private.pem -pubout -outform DER -out public.der

وقراءته:

public static RSAPublicKey getPublicKey(File publicKeyFile) throws IOException, GeneralSecurityException {
    byte[] keyBytes = new byte[(int)publicKeyFile.length()];
    FileInputStream fis = new FileInputStream(publicKeyFile);
    fis.read(keyBytes);
    X509EncodedKeySpec publicKeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
    KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance("RSA");
    RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey)factory.generatePublic(publicKeySpec);
    return pubKey;
}

يقوم العديد من الأشخاص بتخزين keystores. لأغراضنا ، كنا بحاجة إلى مشاركة نفس المفتاح عبر تطبيقات متعددة بعدة لغات مختلفة ، ولم نرغب في تكرار الملفات على القرص.

في كلتا الحالتين ، لا ينبغي أن يكون الأداء مصدر قلق كبير ، لأنك من المحتمل أن تخزن تلك المفاتيح في نوع من المفرد أو ذاكرة التخزين المؤقت بدلاً من تجديدها في كل مرة.

Answer 2

أنت تقوم بالفعل بتخزين البايتات في كلتا الحالتين سواء أدركت ذلك أم لا. أفترض أن الإجابة الصحيحة تم التلميح إليها في إجابة M. Carr Brian ، والتي تتمثل في تخزين الكائن ذي المستوى الأعلى بأكثر أشكاله الطبيعية. في حالة المفاتيح العامة ، تكون الخيارات الواضحة بمثابة هيكل PKCS#1 rsapublickey asn.1 ، مشفرة der ، أو كهيكل x509 thisppublickeyinfo asn.1 ، der-encoded. هذا الأخير هو ما تقدمه لك مقدمو الشمس ، وهو ما يدعمه Sun Class X509EncodedKeySpec. وبالمثل ، يدعم PKCS8ENCODEDEKYSPEC تنسيقًا رئيسيًا خاصًا. كلا التنسيقين هما معايير ، ويدعمها OpenSSL على سبيل المثال. تميل الشمس - تميل :( - لدعم المعايير الحالية بدلاً من تحديدها.

Answer 3

إذا كنت ترغب في تحديد تنسيق لتخزين المفاتيح ، فسوف أختار تنسيقًا قابل للاستعادة بحيث لا ينكسر عندما تريد تغيير التشفير (عندما يضعف القديم على سبيل المثال).

لذلك أود تخزين البايتات المشفرة على أنها BASE64 ، مع سلسلة تصف التنسيق ، "RSA" ربما.