Java Language
Bezpieczeństwo i kryptografia

Oblicz skrypty kryptograficzne

Aby obliczyć skróty stosunkowo małych bloków danych przy użyciu różnych algorytmów:

final MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
final MessageDigest sha1 = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
final MessageDigest sha256 = MessageDigest.getInstance("SHA-256");

final byte[] data = "FOO BAR".getBytes();

System.out.println("MD5    hash: " + DatatypeConverter.printHexBinary(md5.digest(data)));
System.out.println("SHA1   hash: " + DatatypeConverter.printHexBinary(sha1.digest(data)));
System.out.println("SHA256 hash: " + DatatypeConverter.printHexBinary(sha256.digest(data)));

Daje to wyjście:

MD5    hash: E99E768582F6DD5A3BA2D9C849DF736E
SHA1   hash: 0135FAA6323685BA8A8FF8D3F955F0C36949D8FB
SHA256 hash: 8D35C97BCD902B96D1B551741BBE8A7F50BB5A690B4D0225482EAA63DBFB9DED

W zależności od implementacji platformy Java mogą być dostępne dodatkowe algorytmy.

Generuj kryptograficznie losowe dane

Aby wygenerować próbki danych losowo kryptograficznych:

final byte[] sample = new byte[16];

new SecureRandom().nextBytes(sample);

System.out.println("Sample: " + DatatypeConverter.printHexBinary(sample));

Produkuje dane wyjściowe podobne do:

Sample: E4F14CEA2384F70B706B53A6DF8C5EFE

Zauważ, że wywołanie funkcji nextBytes() może blokować się podczas gromadzenia entropii, w zależności od używanego algorytmu.

Aby określić algorytm i dostawcę:

final byte[] sample = new byte[16];
final SecureRandom randomness = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "SUN");

randomness.nextBytes(sample);

System.out.println("Provider: " + randomness.getProvider());
System.out.println("Algorithm: " + randomness.getAlgorithm());
System.out.println("Sample: " + DatatypeConverter.printHexBinary(sample));

Produkuje dane wyjściowe podobne do:

Provider: SUN version 1.8
Algorithm: SHA1PRNG
Sample: C80C44BAEB352FD29FBBE20489E4C0B9

Generuj pary kluczy publiczny / prywatny

Aby wygenerować pary kluczy przy użyciu różnych algorytmów i rozmiarów kluczy:

final KeyPairGenerator dhGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("DiffieHellman");
final KeyPairGenerator dsaGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
final KeyPairGenerator rsaGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");

dhGenerator.initialize(1024);
dsaGenerator.initialize(1024);
rsaGenerator.initialize(2048);

final KeyPair dhPair = dhGenerator.generateKeyPair();
final KeyPair dsaPair = dsaGenerator.generateKeyPair();
final KeyPair rsaPair = rsaGenerator.generateKeyPair();

Dodatkowe algorytmy i rozmiary kluczy mogą być dostępne w implementacji platformy Java.

Aby określić źródło losowości do użycia podczas generowania kluczy:

final KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");

generator.initialize(2048, SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "SUN"));

final KeyPair pair = generator.generateKeyPair();

Oblicz i zweryfikuj podpisy cyfrowe

Aby obliczyć podpis:

final PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
final byte[] data = "FOO BAR".getBytes();
final Signature signer = Signature.getInstance("SHA1withRSA");

signer.initSign(privateKey);
signer.update(data);

final byte[] signature = signer.sign();

Należy pamiętać, że algorytm podpisu musi być zgodny z algorytmem używanym do generowania pary kluczy.

Aby zweryfikować podpis:

final PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
final Signature verifier = Signature.getInstance("SHA1withRSA");

verifier.initVerify(publicKey);
verifier.update(data);

System.out.println("Signature: " + verifier.verify(signature));

Daje to wyjście:

Signature: true

Szyfruj i odszyfruj dane za pomocą kluczy publicznych / prywatnych

Aby zaszyfrować dane za pomocą klucza publicznego:

final Cipher rsa = Cipher.getInstance("RSA");

rsa.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyPair.getPublic());
rsa.update(message.getBytes());
final byte[] result = rsa.doFinal();

System.out.println("Message: " + message);
System.out.println("Encrypted: " + DatatypeConverter.printHexBinary(result));

Produkuje dane wyjściowe podobne do:

Message: Hello
Encrypted: 5641FBB9558ECFA9ED...

Pamiętaj, że podczas tworzenia obiektu Cipher należy określić transformację zgodną z typem używanego klucza. (Zobacz Nazwy standardowych algorytmów JCA, aby uzyskać listę obsługiwanych transformacji). W przypadku danych szyfrowania RSA message.getBytes() długość musi być mniejsza niż rozmiar klucza. Szczegółowe informacje można znaleźć w tej odpowiedzi SO .

Aby odszyfrować dane:

final Cipher rsa = Cipher.getInstance("RSA");

rsa.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyPair.getPrivate());
rsa.update(cipherText);
final String result = new String(rsa.doFinal());

System.out.println("Decrypted: " + result);

Daje następujące dane wyjściowe:

Decrypted: Hello