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Java非对称加密:存储公钥/私钥的首选方法

encryption-asymmetric encryption java

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Guido · 技术社区 · 15 年前

此代码生成一对公钥/私钥:

KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyGen.initialize(1024);
KeyPair keypair = keyGen.genKeyPair();
PrivateKey privateKey = keypair.getPrivate();
PublicKey publicKey = keypair.getPublic();

我想知道的是,您通常如何存储公钥:

选项1:存储字节

byte[] privateKeyBytes = privateKey.getEncoded();
byte[] publicKeyBytes = publicKey.getEncoded();
// ... write to file

// convert bytes back to public/private keys
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
EncodedKeySpec privateKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKeyBytes);
PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(privateKeySpec);

EncodedKeySpec publicKeySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKeyBytes);
PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(publicKeySpec);

我不喜欢将代码与具体的实现(如 PKCS8EncodedKeySpec 和 X509EncodedKeySpec .

选项2:存储模量和指数

KeyFactory fact = KeyFactory.getInstance("RSA");
RSAPublicKeySpec pub = fact.getKeySpec(publicKey, RSAPublicKeySpec.class);
RSAPrivateKeySpec priv = fact.getKeySpec(privateKey,RSAPrivateKeySpec.class);

// store modulus and exponent as BigIntegers
BigInteger modulus = pub.getModulus());
BigInteger exponent = pub.getPublicExponent());
// ... write to file

// recreate public key (the same applies to the private key)
RSAPublicKeySpec keySpec = new RSAPublicKeySpec(modulus, exponent);
KeyFactory fact = KeyFactory.getInstance("RSA");
PublicKey pubKey = fact.generatePublic(keySpec);

第二个选项更容易实现,但我不知道它是否会降低性能。

有什么建议吗?

3 回复 | 直到 15 年前

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Brian M. Carr 15 年前

在我们的应用程序中,我们用DER格式存储公钥和私钥,这样它们就可以更容易地在Java之外使用和操作。在我们的例子中,私钥上没有密码。

将私钥转换成更容易在Java中使用的东西:

openssl pkcs8 -topk8 -nocrypt -in key.pem -inform PEM -out key.der -outform DER

然后您可以通过以下方式直接获得RSA私钥:

public static RSAPrivateKey getPrivateKey(File privateKeyFile) throws IOException, GeneralSecurityException {
    byte[] keyBytes = new byte[(int)privateKeyFile.length()];
    FileInputStream fis = new FileInputStream(privateKeyFile);
    fis.read(keyBytes);
    PKCS8EncodedKeySpec spec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
    KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
    RSAPrivateKey privKey = (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(spec);
    return privKey;
}

公钥类似:

openssl rsa -in private.pem -pubout -outform DER -out public.der

并且阅读它:

public static RSAPublicKey getPublicKey(File publicKeyFile) throws IOException, GeneralSecurityException {
    byte[] keyBytes = new byte[(int)publicKeyFile.length()];
    FileInputStream fis = new FileInputStream(publicKeyFile);
    fis.read(keyBytes);
    X509EncodedKeySpec publicKeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
    KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance("RSA");
    RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey)factory.generatePublic(publicKeySpec);
    return pubKey;
}

许多人储存钥匙。出于我们的目的,我们需要在多个不同语言的应用程序之间共享相同的密钥,并且不想复制磁盘上的文件。

无论是哪种情况,性能都不应该是一个很大的问题,因为您很可能将这些密钥存储在某种类型的单实例或缓存中,而不是每次都重新生成它们。

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President James K. Polk 15 年前

实际上,无论您是否意识到这两种情况,您都在存储字节。我想在@brian m.carr answer中暗示了正确的答案,它以最自然的形式存储更高级的对象。在公钥的情况下,明显的选择是作为pkcs 1 rsapublickey asn.1结构、der编码或作为x509 subjectpublickeyinfo asn.1结构、der编码。后者是Sun提供程序提供给您的,Sun类X509EncodedKeyspec支持它。同样,pkcs8encodedKeyspec支持私钥格式。这两种格式都是标准格式,例如由OpenSSL支持。Sun倾向于(倾向于)支持现有的标准,而不是定义它们自己的标准。

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Alexander Kjäll 15 年前

如果您想定义一种存储密钥的格式,那么我会选择一种可消耗的格式,这样当您想更改加密时(例如,当旧的加密变得脆弱时),它就不会中断。

因此,我将存储编码为base64的字节,以及描述格式的字符串,“rsa”可能。