java - 如何在java中使用 key 接口(interface)作为 key ？

Question

我有一个来自creating base 64 hashes的代码

import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

public class ApiSecurityExample {
  public static void main(String[] args) {
    try {
     String secret = "secret";
     String message = "Message";

     Mac sha256_HMAC = Mac.getInstance("HmacSHA256");
     SecretKeySpec secret_key = new SecretKeySpec(secret.getBytes(), "HmacSHA256");
     sha256_HMAC.init(secret_key);

     String hash = Base64.encodeBase64String(sha256_HMAC.doFinal(message.getBytes()));
     System.out.println(hash);
    }
    catch (Exception e){
     System.out.println("Error");
    }
   }
}

有secret_key在sha256_HMAC.init(secret_key);

当我阅读时，它告诉 use Key key一个接口(interface)。

如何使用？

Answer 1

这个例子做错了，因为字符串不应该用来存储键。

key 应由对手无法预测的字节组成。生成这些数据的最合乎逻辑的方法是使用随机数生成器，但您也可以通过 key 建立 (Diffie-Hellman)、使用另一个 key 上的 key 派生函数、棘轮和许多其他方式来生成它们。

一种有点危险的方法是从密码生成它们。为此，您通常使用基于密码的 key 派生函数或 PBKDF。 Java 直接支持 PBKDF2，可用于此目的。

<小时/>

因此您可以通过以下方式创建 HMAC key :

Mac mac = Mac.getInstance("HMACSHA256");

SecureRandom rng = new SecureRandom();
// key size can be anything but should default to the hash / MAC output size for HMAC
byte[] hmacKeyData = new byte[mac.getMacLength()];
rng.nextBytes(hmacKeyData);
SecretKey hmacKey = new SecretKeySpec(hmacKeyData, "HMACSHA256");
Arrays.fill(hmacKeyData, (byte) 0x00); 

但是，以下代码更短，可能更具描述性。它还允许稍后使用硬件设备来实现 Mac ，尽管这可能有点超出您的范围。

KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance("HMACSHA256");
SecretKey hmacKey = kg.generateKey();

最后，如果您仍然想使用密码，请使用 PKBDF2 并且不要忘记存储盐:

// you don't want to use a string, as you cannot delete strings in Java
char[] password = {'p', 'a', 's', 's' };
SecureRandom rng = new SecureRandom();
byte[] salt = new byte[128 / Byte.SIZE];
rng.nextBytes(salt);
int iterations = 1_000_000;

Mac mac = Mac.getInstance("HMACSHA256");

PBEKeySpec spec = new PBEKeySpec(password, salt, iterations, mac.getMacLength() * Byte.SIZE);
SecretKeyFactory pbkdf = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA256");
byte[] hmacKeyData = pbkdf.generateSecret(spec).getEncoded();
SecretKey hmacKey = new SecretKeySpec(hmacKeyData, "HMACSHA256");

// clean up secret material
Arrays.fill(password, (char) 0x0000); 
spec.clearPassword();
Arrays.fill(hmacKeyData, (byte) 0x00); 

由于攻击者可能需要永远尝试密码(如果他有 MAC 来比较结果)，因此选择一个非常复杂的密码将是一个非常好的主意；这就是为什么基于密码的加密通常不是一个好主意。

<小时/>

Key是用于 SecretKey 的通用父接口(interface), PublicKey和PrivateKey 。它被用在许多代表加密算法的类中，因为它们可以与任何类型的 key 一起使用。例如Cipher可用于 RSA，也可用于 AES。因此，该实现只是在运行时检查是否给出了正确的 key 。

对于Mac也可能是SecretKey作为Mac实际上始终是对称算法(Mac 的非对称形式毕竟称为 Signature)。不过，仅 HMAC key 是不够的，因为还有 Mac基于分组密码的算法，例如 AES(因此需要 SecretKey 和算法 "AES" )。

为了方便起见，SecretKeySpec还实现 SecretKey ;这样你就不需要 SecretKeyFactory创建 SecretKey 。 Java 设计者有点忘记了确实需要的硬件支持，例如工厂，但我们来了。