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Java 256-bit AES de cifrado de contraseña basada en

Necesito implementar 256 bit AES de cifrado, pero todos los ejemplos que he encontrado en internet el uso de un "KeyGenerator" para generar una de 256 bits de la clave, pero me gustaría usar mi propia clave de acceso. ¿Cómo puedo crear mi propia clave? He tratado de relleno a 256 bits, pero luego me sale un error que dice que la clave es demasiado largo. Tengo la jurisdicción ilimitada parche instalado, así que eso no es el problema :)

Es decir. El KeyGenerator se parece a este ...

// Get the KeyGenerator
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
kgen.init(128); // 192 and 256 bits may not be available

// Generate the secret key specs.
SecretKey skey = kgen.generateKey();
byte[] raw = skey.getEncoded();

Código tomado de aquí

EDITAR

En realidad estaba relleno de la contraseña de 256 bytes, no bits, que es demasiado largo. El siguiente es el código que estoy usando ahora que tengo más experiencia con esto.

byte[] key = null; // TODO
byte[] input = null; // TODO
byte[] output = null;
SecretKeySpec keySpec = null;
keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
output = cipher.doFinal(input)

El "TODO" de los bits que necesita hacer usted mismo :-)

465voto

erickson Puntos 127945

Compartir la password ( char[]) y salt ( byte[]-8 bytes seleccionados por un SecureRandom hace un buen de sal-que no necesita ser mantenido en secreto) con el destinatario fuera de banda. A continuación, para obtener una buena clave de esta información (en Java 6):

/* Derive the key, given password and salt. */
SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA1");
KeySpec spec = new PBEKeySpec(password, salt, 65536, 256);
SecretKey tmp = factory.generateSecret(spec);
SecretKey secret = new SecretKeySpec(tmp.getEncoded(), "AES");
/* Encrypt the message. */
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secret);
AlgorithmParameters params = cipher.getParameters();
byte[] iv = params.getParameterSpec(IvParameterSpec.class).getIV();
byte[] ciphertext = cipher.doFinal("Hello, World!".getBytes("UTF-8"));

Ahora enviar la ciphertext y a las iv para el destinatario. El receptor genera un SecretKey exactamente de la misma manera, el uso de la misma sal y contraseña. Luego de inicializar el sistema de cifrado con la clave y el vector de inicialización.

/* Decrypt the message, given derived key and initialization vector. */
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secret, new IvParameterSpec(iv));
String plaintext = new String(cipher.doFinal(ciphertext), "UTF-8");
System.out.println(plaintext);

Un java.security.InvalidKeyException con el mensaje de "Ilegal tamaño de la clave o los parámetros por defecto" significa que la criptografía de fuerza es limitada; la ilimitada fuerza de la jurisdicción política de los archivos no están en la ubicación correcta. En un JDK, que deben ser colocados bajo ${jdk}/jre/lib/security

Basado en la descripción del problema, parece que la política de archivos no están correctamente instalados. Los sistemas pueden ser fácilmente múltiples tiempos de ejecución de Java; vuelva a comprobar para asegurarse de que la ubicación correcta es la que se utiliza.

71voto

John McCarthy Puntos 1251

Considere el uso de la Primavera de Seguridad Módulo Crypto

La Primavera de Seguridad Crypto módulo proporciona soporte para el cifrado simétrico, la generación de claves y la contraseña de codificación. El código es distribuido como parte del módulo principal, pero no tiene dependencias en cualquier otro Resorte de Seguridad (o Primavera) del código.

Se proporciona una abstracción simple para el cifrado y parece coincidir con lo que se requiere aquí,

El "estándar" método de cifrado AES de 256 bits mediante PKCS #5 PBKDF2 (Contraseña de Claves Basada en la Derivación de la Función #2). Este método requiere de Java 6. La contraseña que se utiliza para generar la SecretKey debe ser guardado en un lugar seguro y no será compartida. La sal se usa para evitar ataques de diccionario contra de la clave en el caso de que su cifrado de datos se ve comprometida. 16 bytes aleatorios vector de inicialización también se aplica para cada mensaje cifrado es único.

Un vistazo a los componentes internos revela una estructura similar a la del erickson respuesta.

Como se señaló en la pregunta, esto también requiere de Java Cryptography Extension (JCE) Ilimitado de la Fuerza de la Jurisdicción Política (cosa que usted encontrará InvalidKeyException: Illegal Key Size). Es descargable para Java 6 y Java 7.

Ejemplo de uso

import org.springframework.security.crypto.encrypt.Encryptors;
import org.springframework.security.crypto.encrypt.TextEncryptor;
import org.springframework.security.crypto.keygen.KeyGenerators;

public class CryptoExample {
    public static void main(String[] args) {
        final String password = "I AM SHERLOCKED";  
        final String salt = KeyGenerators.string().generateKey();

        TextEncryptor encryptor = Encryptors.text(password, salt);      
        System.out.println("Salt: \"" + salt + "\"");

        String textToEncrypt = "*royal secrets*";
        System.out.println("Original text: \"" + textToEncrypt + "\"");

        String encryptedText = encryptor.encrypt(textToEncrypt);
        System.out.println("Encrypted text: \"" + encryptedText + "\"");

        // Could reuse encryptor but wanted to show reconstructing TextEncryptor
        TextEncryptor decryptor = Encryptors.text(password, salt);
        String decryptedText = decryptor.decrypt(encryptedText);
        System.out.println("Decrypted text: \"" + decryptedText + "\"");

        if(textToEncrypt.equals(decryptedText)) {
            System.out.println("Success: decrypted text matches");
        } else {
            System.out.println("Failed: decrypted text does not match");
        }       
    }
}

Y salida de ejemplo,

Sal: "feacbc02a3a697b0"
Texto Original: "*los secretos de la realeza*"
Texto cifrado: "7c73c5a83fa580b5d6f8208768adc931ef3123291ac8bc335a1277a39d256d9a" 
Descifra texto: "*los secretos de la realeza*"
Éxito: texto descifrado partidos

32voto

wufoo Puntos 1750

Después de la lectura a través de erickson sugerencias, y la espiga de lo que yo podría a partir de un par de otras publicaciones y de este ejemplo aquí, he intentado actualizar Doug código con los cambios recomendados. Siéntase libre de editar para hacerlo mejor.

  • Vector de inicialización ya no es fija
  • la clave de cifrado se derivan de la utilización de código de erickson
  • 8 byte de sal se genera en setupEncrypt() usando SecureRandom()
  • clave de descifrado se genera a partir de la encriptación de sal y contraseña
  • descifrado cifrado se genera a partir de descifrado de la clave y el vector de inicialización
  • eliminado hex cambiando en lugar de org.apache.commons codec Hexagonal de rutinas

Algunas notas: utiliza una encriptación de 128 bits de clave de java, aparentemente, no 256 bits de cifrado de out-of-the-box. La aplicación de 256 requiere de instalar algunos archivos adicionales en el directorio de instalación de java.

Además, yo no soy un cripto persona. Fíjense bien.

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.AlgorithmParameters;
import java.security.InvalidAlgorithmParameterException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.security.spec.InvalidParameterSpecException;
import java.security.spec.KeySpec;

import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.CipherInputStream;
import javax.crypto.CipherOutputStream;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.PBEKeySpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.apache.commons.codec.DecoderException;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;

public class Crypto
{
    String mPassword = null;
    public final static int SALT_LEN = 8;
    byte [] mInitVec = null;
    byte [] mSalt = null;
    Cipher mEcipher = null;
    Cipher mDecipher = null;
    private final int KEYLEN_BITS = 128; // see notes below where this is used.
    private final int ITERATIONS = 65536;
    private final int MAX_FILE_BUF = 1024;

    /**
     * create an object with just the passphrase from the user. Don't do anything else yet 
     * @param password
     */
    public Crypto (String password)
    {
        mPassword = password;
    }

    /**
     * return the generated salt for this object
     * @return
     */
    public byte [] getSalt ()
    {
        return (mSalt);
    }

    /**
     * return the initialization vector created from setupEncryption
     * @return
     */
    public byte [] getInitVec ()
    {
        return (mInitVec);
    }

    /**
     * debug/print messages
     * @param msg
     */
    private void Db (String msg)
    {
        System.out.println ("** Crypt ** " + msg);
    }

    /**
     * this must be called after creating the initial Crypto object. It creates a salt of SALT_LEN bytes
     * and generates the salt bytes using secureRandom().  The encryption secret key is created 
     * along with the initialization vectory. The member variable mEcipher is created to be used
     * by the class later on when either creating a CipherOutputStream, or encrypting a buffer
     * to be written to disk.
     *  
     * @throws NoSuchAlgorithmException
     * @throws InvalidKeySpecException
     * @throws NoSuchPaddingException
     * @throws InvalidParameterSpecException
     * @throws IllegalBlockSizeException
     * @throws BadPaddingException
     * @throws UnsupportedEncodingException
     * @throws InvalidKeyException
     */
    public void setupEncrypt () throws NoSuchAlgorithmException, 
                                                           InvalidKeySpecException, 
                                                           NoSuchPaddingException, 
                                                           InvalidParameterSpecException, 
                                                           IllegalBlockSizeException, 
                                                           BadPaddingException, 
                                                           UnsupportedEncodingException, 
                                                           InvalidKeyException
    {
        SecretKeyFactory factory = null;
        SecretKey tmp = null;

        // crate secureRandom salt and store  as member var for later use
         mSalt = new byte [SALT_LEN];
        SecureRandom rnd = new SecureRandom ();
        rnd.nextBytes (mSalt);
        Db ("generated salt :" + Hex.encodeHexString (mSalt));

        factory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA1");

        /* Derive the key, given password and salt. 
         * 
         * in order to do 256 bit crypto, you have to muck with the files for Java's "unlimted security"
         * The end user must also install them (not compiled in) so beware. 
         * see here:  http://www.javamex.com/tutorials/cryptography/unrestricted_policy_files.shtml
         */
        KeySpec spec = new PBEKeySpec (mPassword.toCharArray (), mSalt, ITERATIONS, KEYLEN_BITS);
        tmp = factory.generateSecret (spec);
        SecretKey secret = new SecretKeySpec (tmp.getEncoded(), "AES");

        /* Create the Encryption cipher object and store as a member variable
         */
        mEcipher = Cipher.getInstance ("AES/CBC/PKCS5Padding");
        mEcipher.init (Cipher.ENCRYPT_MODE, secret);
        AlgorithmParameters params = mEcipher.getParameters ();

        // get the initialization vectory and store as member var 
        mInitVec = params.getParameterSpec (IvParameterSpec.class).getIV();

        Db ("mInitVec is :" + Hex.encodeHexString (mInitVec));
    }



    /**
     * If a file is being decrypted, we need to know the pasword, the salt and the initialization vector (iv). 
     * We have the password from initializing the class. pass the iv and salt here which is
     * obtained when encrypting the file initially.
     *   
     * @param initvec
     * @param salt
     * @throws NoSuchAlgorithmException
     * @throws InvalidKeySpecException
     * @throws NoSuchPaddingException
     * @throws InvalidKeyException
     * @throws InvalidAlgorithmParameterException
     * @throws DecoderException
     */
    public void setupDecrypt (String initvec, String salt) throws NoSuchAlgorithmException, 
                                                                                       InvalidKeySpecException, 
                                                                                       NoSuchPaddingException, 
                                                                                       InvalidKeyException, 
                                                                                       InvalidAlgorithmParameterException, 
                                                                                       DecoderException
    {
        SecretKeyFactory factory = null;
        SecretKey tmp = null;
        SecretKey secret = null;

        // since we pass it as a string of input, convert to a actual byte buffer here
        mSalt = Hex.decodeHex (salt.toCharArray ());
       Db ("got salt " + Hex.encodeHexString (mSalt));

        // get initialization vector from passed string
        mInitVec = Hex.decodeHex (initvec.toCharArray ());
        Db ("got initvector :" + Hex.encodeHexString (mInitVec));


        /* Derive the key, given password and salt. */
        // in order to do 256 bit crypto, you have to muck with the files for Java's "unlimted security"
        // The end user must also install them (not compiled in) so beware. 
        // see here: 
      // http://www.javamex.com/tutorials/cryptography/unrestricted_policy_files.shtml
        factory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA1");
        KeySpec spec = new PBEKeySpec(mPassword.toCharArray (), mSalt, ITERATIONS, KEYLEN_BITS);

        tmp = factory.generateSecret(spec);
        secret = new SecretKeySpec(tmp.getEncoded(), "AES");

        /* Decrypt the message, given derived key and initialization vector. */
        mDecipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        mDecipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secret, new IvParameterSpec(mInitVec));
    }


    /**
     * This is where we write out the actual encrypted data to disk using the Cipher created in setupEncrypt().
     * Pass two file objects representing the actual input (cleartext) and output file to be encrypted.
     * 
     * there may be a way to write a cleartext header to the encrypted file containing the salt, but I ran
     * into uncertain problems with that. 
     *  
     * @param input - the cleartext file to be encrypted
     * @param output - the encrypted data file
     * @throws IOException
     * @throws IllegalBlockSizeException
     * @throws BadPaddingException
     */
    public void WriteEncryptedFile (File input, File output) throws 
                                                                                          IOException, 
                                                                                          IllegalBlockSizeException, 
                                                                                          BadPaddingException
    {
        FileInputStream fin;
        FileOutputStream fout;
        long totalread = 0;
        int nread = 0;
        byte [] inbuf = new byte [MAX_FILE_BUF];

        fout = new FileOutputStream (output);
        fin = new FileInputStream (input);

        while ((nread = fin.read (inbuf)) > 0 )
        {
            Db ("read " + nread + " bytes");
            totalread += nread;

            // create a buffer to write with the exact number of bytes read. Otherwise a short read fills inbuf with 0x0
            // and results in full blocks of MAX_FILE_BUF being written. 
            byte [] trimbuf = new byte [nread];
            for (int i = 0; i < nread; i++)
                trimbuf[i] = inbuf[i];

            // encrypt the buffer using the cipher obtained previosly
            byte [] tmp = mEcipher.update (trimbuf);

            // I don't think this should happen, but just in case..
            if (tmp != null)
                fout.write (tmp);
        }

        // finalize the encryption since we've done it in blocks of MAX_FILE_BUF
        byte [] finalbuf = mEcipher.doFinal ();
        if (finalbuf != null)
            fout.write (finalbuf);

        fout.flush();
        fin.close();
        fout.close();
        fout.close ();

        Db ("wrote " + totalread + " encrypted bytes");
    }


    /**
     * Read from the encrypted file (input) and turn the cipher back into cleartext. Write the cleartext buffer back out
     * to disk as (output) File.
     * 
     * I left CipherInputStream in here as a test to see if I could mix it with the update() and final() methods of encrypting
     *  and still have a correctly decrypted file in the end. Seems to work so left it in.
     *  
     * @param input - File object representing encrypted data on disk 
     * @param output - File object of cleartext data to write out after decrypting
     * @throws IllegalBlockSizeException
     * @throws BadPaddingException
     * @throws IOException
     */
    public void ReadEncryptedFile (File input, File output) throws 
                                                                                                                                            IllegalBlockSizeException, 
                                                                                                                                            BadPaddingException, 
                                                                                                                                            IOException
    {
        FileInputStream fin; 
        FileOutputStream fout;
        CipherInputStream cin;
        long totalread = 0;
        int nread = 0;
        byte [] inbuf = new byte [MAX_FILE_BUF];

        fout = new FileOutputStream (output);
        fin = new FileInputStream (input);

        // creating a decoding stream from the FileInputStream above using the cipher created from setupDecrypt()
        cin = new CipherInputStream (fin, mDecipher);

        while ((nread = cin.read (inbuf)) > 0 )
        {
            Db ("read " + nread + " bytes");
            totalread += nread;

            // create a buffer to write with the exact number of bytes read. Otherwise a short read fills inbuf with 0x0
            byte [] trimbuf = new byte [nread];
            for (int i = 0; i < nread; i++)
                trimbuf[i] = inbuf[i];

            // write out the size-adjusted buffer
            fout.write (trimbuf);
        }

        fout.flush();
        cin.close();
        fin.close ();       
        fout.close();   

        Db ("wrote " + totalread + " encrypted bytes");
    }


    /**
     * adding main() for usage demonstration. With member vars, some of the locals would not be needed
     */
    public static void main(String [] args)
    {

        // create the input.txt file in the current directory before continuing
        File input = new File ("input.txt");
        File eoutput = new File ("encrypted.aes");
        File doutput = new File ("decrypted.txt");
        String iv = null;
        String salt = null;
        Crypto en = new Crypto ("mypassword");

        /*
         * setup encryption cipher using password. print out iv and salt
         */
        try
      {
          en.setupEncrypt ();
          iv = Hex.encodeHexString (en.getInitVec ()).toUpperCase ();
          salt = Hex.encodeHexString (en.getSalt ()).toUpperCase ();
      }
      catch (InvalidKeyException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (NoSuchAlgorithmException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (InvalidKeySpecException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (NoSuchPaddingException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (InvalidParameterSpecException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (IllegalBlockSizeException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (BadPaddingException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (UnsupportedEncodingException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }

        /*
         * write out encrypted file
         */
        try
      {
          en.WriteEncryptedFile (input, eoutput);
          System.out.printf ("File encrypted to " + eoutput.getName () + "\niv:" + iv + "\nsalt:" + salt + "\n\n");
      }
      catch (IllegalBlockSizeException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (BadPaddingException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (IOException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }


        /*
         * decrypt file
         */
        Crypto dc = new Crypto ("mypassword");
        try
      {
          dc.setupDecrypt (iv, salt);
      }
      catch (InvalidKeyException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (NoSuchAlgorithmException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (InvalidKeySpecException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (NoSuchPaddingException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (InvalidAlgorithmParameterException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (DecoderException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }

        /*
         * write out decrypted file
         */
        try
      {
          dc.ReadEncryptedFile (eoutput, doutput);
          System.out.println ("decryption finished to " + doutput.getName ());
      }
      catch (IllegalBlockSizeException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (BadPaddingException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
      catch (IOException e)
      {
          e.printStackTrace();
      }
   }


}

7voto

waqas Puntos 2940

La generación de su propia clave de una matriz de bytes es fácil:

byte[] raw = ...; // 32 bytes in size for a 256 bit key
Key skey = new javax.crypto.spec.SecretKeySpec(raw, "AES");

Pero la creación de una clave de 256 bits no es suficiente. Si el generador de claves no se puede generar claves de 256 bits para usted, entonces el Cipher de la clase probablemente no soporta AES de 256 bits. Dice usted que tiene la jurisdicción ilimitada parche instalado, por lo que el AES-256 cifrado debe ser apoyada (pero, a continuación, claves de 256 bits debe ser demasiado, así que esto podría ser un problema de configuración).

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skey);
byte[] encrypted = cipher.doFinal(plainText.getBytes());

Una solución para la falta de AES-256 apoyo es tomar algo de libre disposición de la implementación de AES-256, y usarlo como un proveedor personalizado. Esto implica la creación de su propia Provider subclase y su uso con Cipher.getInstance(String, Provider). Pero esto puede ser un proceso complicado.

6voto

DarkSquid Puntos 2366

Lo que he hecho en el pasado es el hash de la clave a través de algo como SHA256, a continuación, extraer los bytes desde el hash en el byte tecla [].

Una vez que tenga su byte [] simplemente puede hacer:

 SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(clearText.getBytes());
 

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