Java security key pair

Криптография в Java. Класс KeyPair

Привет, Хабр! Представляю вашему вниманию перевод 6, 7 и 8 статей автора Jakob Jenkov из серии статей для начинающих, желающих освоить основы криптографии в Java.

Оглавление:

Ключевая пара

Класс KeyPair (java.security.KeyPair) представляет собой пару асимметричных ключей (открытый ключ + закрытый ключ). Экземпляр KeyPair обычно используется в асимметричной криптографии(шифрование или подпись данных). Обычно экземпляр KeyPair получают из хранилища ключей Java или KeyPairGenerator который будет рассмотрен далее в этой статье.

Доступ к открытому ключу

Вы можете получить доступ к открытому ключу экземпляра KeyPair, вызвав его метод getPublic(). Пример получения открытого ключа:

PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();

Доступ к закрытому ключу

Так же можно получить доступ к закрытому ключу экземпляра KeyPair, вызвав его метод getPrivate(). Вот пример получения закрытого ключа:

PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();

Генератор ключей

Класс KeyGenerator (javax.crypto.KeyGenerator) используется для генерации симметричных ключей шифрования. Симметричный ключ шифрования — это ключ, который используется для шифрования и дешифрования данных алгоритмом симметричного шифрования.

Создание экземпляра KeyGenerator

Прежде чем вы сможете использовать класс KeyGenerator, вы должны создать экземпляр KeyGenerator. Экземпляр KeyGenerator создается вызывом статического метода getInstance(), в качестве параметра принимающего имя алгоритма шифрования, для которого создается ключ. Вот пример создания экземпляра KeyGenerator:

KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");

В этом примере создается экземпляр KeyGenerator, который может генерировать ключи для алгоритма шифрования AES.

Инициализация KeyGenerator

После создания экземпляра KeyGenerator его необходимо инициализировать. Инициализация экземпляра выполняется путем вызова метода init(). Пример инициализации экземпляра KeyGenerator:

SecureRandom secureRandom = new SecureRandom(); int keyBitSize = 256; keyGenerator.init(keyBitSize, secureRandom);

Метод init() принимает два параметра: длина ключа и SecureRandom, который используется во время генерации ключа.

Генерация ключа

После инициализации экземпляра KeyGenerator вы можете использовать его для генерации ключей. Генерация ключа выполняется путем вызова метода generateKey(). Вот пример генерации симметричного ключа:

SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();

Генератор ключевой пары

Класс KeyPairGenerator (java.security.KeyPairGenerator) используется для генерации асимметричных ключевых пар. Пара асимметричных ключей состоит из двух ключей: первый ключ обычно используется для шифрования данных, а второй ключ используется для расшифровки данных, зашифрованных с помощью первого ключа.

Открытые и закрытые ключи

Наиболее известным типом пары асимметричных ключей является тип пары ключей вида: открытый ключ + закрытый ключ. Закрытый ключ используется для шифрования данных, а открытый ключ — для расшифровки данных. На самом деле, вы также можете зашифровать данные с помощью открытого ключа и расшифровать его с помощью закрытого ключа. Закрытый ключ обычно хранится в секрете, а открытый ключ может быть известен всем. Таким образом, если Джек зашифровывает некоторые данные своим закрытым ключом, каждый, кто владеет открытым ключом Джека, может расшифровать его.

Создание экземпляра KeyPairGenerator

Чтобы использовать KeyPairGenerator, вы должны сначала создать экземпляр класса KeyPairGenerator. Создание экземпляра KeyPairGenerator выполняется путем вызова метода getInstance(). Вот пример создания экземпляра:

KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");

Метод getInstance() принимает имя алгоритма шифрования, который будет использоваться. В этом примере мы используем алгоритм RSA.

Инициализация KeyPairGenerator

В зависимости от алгоритма, вам может потребоваться инициализация экземпляра KeyPairGenerator. Инициализация KeyPairGenerator выполняется путем вызова его метода initialize(). Пример инициализации экземпляра KeyPairGenerator:

keyPairGenerator.initialize(2048);

В этом примере инициализируется KeyPairGenerator для генерации ключей размером 2048 бит.

Генерация ключевой пары

Чтобы сгенерировать ключевую пару с помощью KeyPairGenerator вызывается метод generateKeyPair(). Вот пример генерации ключевой пары:

KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();

Источник

Generate Public and Private Keys

In some cases the key pair (private key and corresponding public key) are already available in files. In that case the program can import and use the private key for signing, as shown in Weaknesses and Alternatives.

In other cases the program needs to generate the key pair. A key pair is generated by using the KeyPairGenerator class.

In this example you will generate a public/private key pair for the Digital Signature Algorithm (DSA). You will generate keys with a 1024-bit length.

Generating a key pair requires several steps:

Create a Key Pair Generator

The first step is to get a key-pair generator object for generating keys for the DSA signature algorithm.

As with all engine classes, the way to get a KeyPairGenerator object for a particular type of algorithm is to call the getInstance static factory method on the KeyPairGenerator class. This method has two forms, both of which hava a String algorithm first argument; one form also has a String provider second argument.

A caller may thus optionally specify the name of a provider, which will guarantee that the implementation of the algorithm requested is from the named provider. The sample code of this lesson always specifies the default SUN provider built into the JDK.

Put the following statement after the

line in the file created in the previous step, Prepare Initial Program Structure:

KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("DSA", "SUN");

Initialize the Key Pair Generator

The next step is to initialize the key pair generator. All key pair generators share the concepts of a keysize and a source of randomness. The KeyPairGenerator class has an initialize method that takes these two types of arguments.

The keysize for a DSA key generator is the key length (in bits), which you will set to 1024.

The source of randomness must be an instance of the SecureRandom class that provides a cryptographically strong random number generator (RNG). For more information about SecureRandom , see the SecureRandom API Specification and the Java Cryptography Architecture Reference Guide .

The following example requests an instance of SecureRandom that uses the SHA1PRNG algorithm, as provided by the built-in SUN provider. The example then passes this SecureRandom instance to the key-pair generator initialization method.

SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "SUN"); keyGen.initialize(1024, random);

Some situations require strong random values, such as when creating high-value and long-lived secrets like RSA public and private keys. To help guide applications in selecting a suitable strong SecureRandom implementation, starting from JDK 8 Java distributions include a list of known strong SecureRandom implementations in the securerandom.strongAlgorithms property of the java.security.Security class. When you are creating such data, you should consider using SecureRandom.getInstanceStrong() , as it obtains an instance of the known strong algorithms.

Generate the Pair of Keys

The final step is to generate the key pair and to store the keys in PrivateKey and PublicKey objects.

KeyPair pair = keyGen.generateKeyPair(); PrivateKey priv = pair.getPrivate(); PublicKey pub = pair.getPublic();

Источник