java - 迪菲·赫尔曼 key 交换

Question

我目前正在尝试使用 java 加密库进行 diffie hellman key 交换，我已经成功找到了一个安全素数以及它的生成器。但是，我似乎无法使用我找到的值创建 DH key 。它给了我以下异常

线程“main”中出现异常 java.security.InvalidAlgorithmParameterException:素数大小必须是 64 的倍数，并且范围只能是 512 到 1024(含) 在 com.sun.crypto.provider.DHKeyPairGenerator.initialize(DHKeyPairGenerator.java:120) 在 java.security.KeyPairGenerator$Delegate.initialize(来源未知) 在 java.security.KeyPairGenerator.initialize(来源未知) 在 DH.createSpecificKey(DH.java:35) 在 DH.main(DH.java:166)

众所周知，在密码学中我们不能让素数很小。我如何满足我的安全素数和生成器的要求，以符合 DH 库的标准。

下面是我的源代码

public static void createKey()throws Exception
{
    KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("DiffieHellman");
    kpg.initialize(512);
    KeyPair kp = kpg.generateKeyPair();
    KeyFactory kfactory = KeyFactory.getInstance("DiffieHellman");

    DHPublicKeySpec kspec = (DHPublicKeySpec) kfactory.getKeySpec(kp.getPublic(), DHPublicKeySpec.class);

}

public static void createSpecificKey(BigInteger p,BigInteger g)throws Exception
{
    KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("DiffieHellman");
    DHParameterSpec param = new DHParameterSpec(p,g);
    kpg.initialize(param);

    KeyPair kp = kpg.generateKeyPair();

    KeyFactory kfactory = KeyFactory.getInstance("DiffieHellman");

    DHPublicKeySpec kspec = (DHPublicKeySpec) kfactory.getKeySpec(kp.getPublic(), DHPublicKeySpec.class);

}


static boolean isPrime(long n)
{
    if (n%2 == 0)
    {
        return false;
    }

    for(int i = 3 ; i*i<=n;i+=2)
    {
        if(n%i==0)
            return false;
    }
    return true;
}


public static void main(String [] args) throws Exception
{

    Random randomGenerator = new Random();

    long pValue = randomGenerator.nextInt(1000000);
    long gValue = randomGenerator.nextInt(100000);
    long correctPValue;

    boolean checkPrime = isPrime(pValue);
    System.out.println("the number generated is "+pValue);
    System.out.println(checkPrime);

    while(checkPrime == false)

    {
        long pValue2 = randomGenerator.nextInt(1000000);
        boolean checkPrimeInLoop = isPrime(pValue2);
        //System.out.println("value in loop is "+pValue2);
        if(checkPrimeInLoop == true)
        {
            pValue=pValue2;
            break;
        }
    }


    long checkSP = (pValue*2)+1;
    boolean checkSafePrime = isPrime(checkSP);
    //System.out.println(checkSafePrime);
    while(checkSafePrime==false)
    {
        long pValue3=randomGenerator.nextInt(1000000);
        boolean checkPrimeInLoop = isPrime(pValue3);
        long pValue5=(pValue3*2)+1;
        //boolean checkSafePrimeInLoop = isPrime(pValue4);
        boolean checkSafePrime2InLoop = isPrime(pValue5);

        if(checkSafePrime2InLoop == true && checkPrimeInLoop == true)
        {
            pValue=pValue3;
            break;
        }

    }

    System.out.println("the safe prime is"+pValue);//safe prime

    while(gValue>pValue)
    {
        long gValue2=randomGenerator.nextInt(100000);

        if(gValue2<pValue)
        {
            gValue=gValue2;
            break;
        }
    }

    long getDivisor = (pValue-1)/2;
    BigInteger bi1,bi2,bi3,bi4;

    bi1=BigInteger.valueOf(getDivisor);

    bi2 = BigInteger.valueOf(pValue);

    bi3 = BigInteger.valueOf(gValue);

    bi4= bi3.modPow(bi1,bi2);

    long calculatedValue = bi4.longValue();


    while(calculatedValue == 1)
    {
        long gValue3=randomGenerator.nextInt(100000);
        long getDivisorInLoop = (pValue-1)/2;
        BigInteger bi5,bi6,bi7,bi8;

        bi5=BigInteger.valueOf(getDivisorInLoop);

        bi6 = BigInteger.valueOf(pValue);

        bi7 = BigInteger.valueOf(gValue3);

        bi8= bi7.modPow(bi5,bi6);

        long calculatedValueInLoop = bi8.longValue();
        System.out.println(calculatedValueInLoop);
        if(calculatedValueInLoop!=1)
        {
            gValue=gValue3;
            break;
        }
    }

    BigInteger generatorValue,primeValue;

    generatorValue = BigInteger.valueOf(gValue);
    primeValue = BigInteger.valueOf(pValue);

    createKey();

    int bitLength=512;

    createSpecificKey(generatorValue,primeValue);


}

希望大家能帮我解决这个问题。提前致谢!

Answer 1

您的目标是 512 位长度:kpg.initialize(512);

您可以像这样生成这样长度的 p 和 g:

int bitLength = 1024;
SecureRandom rnd = new SecureRandom();
BigInteger p = BigInteger.probablePrime(bitLength, rnd);
BigInteger g = BigInteger.probablePrime(bitLength, rnd);

probablePrime 可能使用 Rabin-Miller 或 Solovay-Strassen 测试，该测试仅给出 2^-100 的机会(实际上没有机会)结果整数不是素数。自 2002 年以来，出现了一种称为 AKS(Agrawal–Kayal–Saxena)的多项式时间算法，用于 100% 确定性地测试素数(但到目前为止我还没有看到它被使用，可能 2^-100 对任何人都有好处)。