Java & MS CryptoAPI

← →
Eraser © (2008-12-21 03:01) [0]

История такая. Имеется сервер и клиенты, все написано на Делфи. Канал связи между сервером и клиентом защищен с помощью RSA с использованием MS CryptoAPI.
Необходимо написать клиента к серверу на Java. Соответственно должно устанавливаться и RSA соединения, а потом и предача данных, зашифрованных симметричным алгоритмом.

Есть ли какие-либо готовые решения, для обеспечения совместимости ключей шифрования CryptoAPI <==> Java?

← →
iZEN (2008-12-21 17:47) [1]

JAAS

← →
Eraser © (2008-12-22 03:08) [2]

запутанно там все.. ужосс. готового решения так и не нашел. сейчас импортирую открытый ключ, шифрую им закрытый и формирую simple_key_blob (MSовский) вручную. на данном этапе не работает пока, хотя blob выглядит похоже на оригинальный )

← →
Eraser © (2008-12-22 03:14) [3]

+ оказалось что Java не поддерживает 256 битные AES ключи. Точнее ключ генерирует, но когда доходит дело до шифрования им
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES"); kgen.init(256); // 192 and 256 bits may not be available (пример с сайта sun)
получаем
java.security.InvalidKeyException: Illegal key size or default parameters

но это известная проблема, посоветовали http://www.bouncycastle.org/java.html сейчас пробую как раз.

проблему с 256 битными ключами решил, путем замены стандартной джававской криптобибилиотеки усиленной, которая не входит в стандартную поставку.

но проблема с ключем осталась. постараюсь подробнее изложить проблемный участок.

сервер (MS CryptoAPI) генерирует открытый и закрытый RSA ключи. отсылает клиенту (Java) открытый ключ.
клиент принимает ключ. на самом деле это не ключ в чистом виде, а Public Key BLOB, структуру которого можно посмотреть тут http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa387459(VS.85).aspx . В приниципе там все понятно. Выделяю из этого BLOB"а 4 байтную экспоненту и 256 байтный (2048bit) modulus. Реверсирую у обоих порядок байт, чтобы привеси их к виду BigIndian.

далее нужно сформировать симметричный ключ, а на основе его, т.к. Simple Key BLOB ( http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa387765(VS.85).aspx ). Генерирую симметричный ключ 256 битный AES ключ.
// Генерируем AES ключ. int skLength = 256; KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES"); kgen.init(skLength); // Generate the secret key specs. SecretKey skey = kgen.generateKey(); byte[] secretKeyData = skey.getEncoded();
далее компоную Simple Key BLOB, по точно такому алгоритму, как привел на ссылке.

но при отсылке этого ключа не сервере в функции CryptImportKey (которая импортирует симметричный ключ, расшифровывая его закрытым ключем) возникает ошибка NTE_BAD_FLAGS = HRESULT($80090009);

// Формируем BLOB совместимый с MS CryptoAPI. // По материалам с http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa387765(VS.85).aspx /* Компонуем заголовок. */ byte[] blobHeader = new byte[12]; blobHeader[0] = 1; // The key is a session key. blobHeader[1] = 2; // Версия. Далее 2 байта не используются. // Идентификатор алгоритма (4 байта в перевернутом виде) CALG_AES_256 0x00006610. blobHeader[4] = (byte) 0x10; blobHeader[5] = (byte) 0x66; blobHeader[6] = 0; blobHeader[7] = 0; // Идентификатор алгоритма открытого RSA ключа, котором зашифрован данный ключ. blobHeader[8] = 0; blobHeader[9] = (byte) 0xA4; blobHeader[10] = 0; blobHeader[11] = 0; // Компонуем PKCS #1 блок, раный по размеру длине открытого ключа. int pubKeySize = 256; byte[] blobPKCS = new byte[pubKeySize]; blobPKCS[0] = 0; // Ноль. blobPKCS[1] = 0x02; // The PKCS block type (0x02). // Вычисляем длину заполнителя. int paddingSize = pubKeySize - 2 - (skLength / 8) - 1; int paddingStart = 3; int j = 0; // Заполняем случайными данными. for (int i = 0; i < paddingSize; i++) { // Реальный индекс элемента. j = paddingStart + i; // Заполняем случайным значением. //blobPKCS[j] = 0; blobPKCS[j] = (byte) ROMRandom.randomRange(1, 255); } // Ноль. blobPKCS[paddingStart + paddingSize] = 0; // Начало ключа. int keyStart = paddingStart + paddingSize; //secretKeyData[secretKeyData.length - 2] = 77; //secretKeyData = reverseArray(secretKeyData); // Копируем данные ключа. for (int i = 0; i < secretKeyData.length; i++) { // Индекс в PKCS блоке. j = keyStart + i; blobPKCS[j] = secretKeyData[i]; } writeKeyBytesToFile(blobPKCS, "d:\\java_raw_PKCS.dat"); // Реверсируем PKCS. //blobPKCS = reverseArray(blobPKCS); // !!! // Зашифруем PKCS открытым ключем. BigInteger data = new BigInteger( 1, blobPKCS); // Perform RSA encryption: // ciphertext = plaintext^exponent % modulus. BigInteger cipherText = data.modPow( exponent, modulus); // Reverse the generated ciphertext. byte[] encryptedPKCS = cipherText.toByteArray(); encryptedPKCS = reverseArray(encryptedPKCS); // !!! writeKeyBytesToFile(encryptedPKCS, "d:\\java_enc_PKCS.dat"); //encryptedPKCS[encryptedPKCS.length - 5] = 77; // Объединим заголовок и зашифрованный PKCS. byte[] fullSecretKeyData = new byte[blobHeader.length + encryptedPKCS.length]; for (int i = 0; i < blobHeader.length; i++) { fullSecretKeyData[i] = blobHeader[i]; } for (int i = 0; i < encryptedPKCS.length; i++) { fullSecretKeyData[blobHeader.length + i] = encryptedPKCS[i]; } writeKeyBytesToFile(fullSecretKeyData, "d:\\java_secret_simpleblob.dat"); // Далее идет код отсылки на сервер
не могу понят на каком этапе формирования Simple Key BLOB я допустил промах. очевидно, что данные открытым ключем шифрую правильно. Т.к. если в заголовок encryptedPKCS вписать какую нибудь ерунду, то сервер выдает соответсвующую ошибку.
пробовал вместо самостоятельной генерации секретного ключа, подставлять ключ, сгенерированный через CryptoAPI - эффекта нет. но оно и правильно, т.к. ключ это просто набор случайных данных по-сути.
в общем в тупике пока что...

проблема решена, немного не правильно формировал Simple Key BLOB.
Вот корректный кусок кода для связки (RSA 2048 + AES 256):
// Обмен ключами. // Размер открытого ключа. int iSize = input.readInt(); byte[] publicKeyData = new byte[iSize]; input.read(publicKeyData, 0, iSize); // Экспонента ключа. int exponentStart = 8 + 4 + 4; byte[] exponentBytes = Arrays.copyOfRange(publicKeyData, exponentStart, exponentStart + 4); //writeKeyBytesToFile(exponentBytes, "d:\\java_pkey_exponent.dat"); exponentBytes = reverseArray(exponentBytes); BigInteger exponent = new BigInteger(1, exponentBytes); //System.out.println("exponent: " + exponent); // Modulus ключа. int modulusStart = 8 + 12; byte[] modulusBytes = Arrays.copyOfRange(publicKeyData, modulusStart, publicKeyData.length); //writeKeyBytesToFile(modulusBytes, "d:\\java_pkey_modulus.dat"); modulusBytes = reverseArray(modulusBytes); BigInteger modulus = new BigInteger(1, modulusBytes); //System.out.println("modulus length: " + modulusBytes.length); //writeKeyBytesToFile(publicKeyData, "d:\\java_pkey.dat"); // Генерируем AES ключ. int skLength = 256; KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES"); kgen.init(skLength); // Generate the secret key specs. SecretKey skey = kgen.generateKey(); byte[] secretKeyData = skey.getEncoded(); //writeKeyBytesToFile(secretKeyData, "d:\\java_secret_aes256.dat"); // Формируем BLOB совместимый с MS CryptoAPI. // По материалам с http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa387765(VS.85).aspx // Компонуем заголовок. byte[] blobHeader = new byte[12]; blobHeader[0] = 1; // The key is a session key. blobHeader[1] = 2; // Версия. Далее 2 байта не используются. // Идентификатор алгоритма (4 байта в перевернутом виде) CALG_AES_256 0x00006610. blobHeader[4] = (byte) 0x10; blobHeader[5] = (byte) 0x66; blobHeader[6] = 0; blobHeader[7] = 0; // Идентификатор алгоритма открытого RSA ключа, котором зашифрован данный ключ. blobHeader[8] = 0; blobHeader[9] = (byte) 0xA4; blobHeader[10] = 0; blobHeader[11] = 0; // Компонуем PKCS #1 блок, раный по размеру длине открытого ключа. int pubKeySize = 256; byte[] blobPKCS = new byte[pubKeySize]; blobPKCS[0] = 0; // Ноль. blobPKCS[1] = 0x02; // The PKCS block type (0x02). // Вычисляем длину заполнителя. int paddingSize = pubKeySize - 2 - (skLength / 8) - 1; int paddingStart = 2; int j = 0; // Заполняем случайными данными. for (int i = 0; i < paddingSize; i++) { // Реальный индекс элемента. j = paddingStart + i; // Заполняем случайным значением. blobPKCS[j] = (byte) ROMRandom.randomRange(1, 255); } // Ноль. blobPKCS[paddingStart + paddingSize] = 0; // Начало ключа. int keyStart = paddingStart + paddingSize + 1; // Копируем данные ключа. for (int i = 0; i < secretKeyData.length; i++) { // Индекс в PKCS блоке. j = keyStart + i; blobPKCS[j] = secretKeyData[i]; } blobPKCS = reverseArray(blobPKCS); //writeKeyBytesToFile(blobPKCS, "d:\\java_raw_PKCS.dat"); // Реверсируем PKCS. blobPKCS = reverseArray(blobPKCS); // !!! // Зашифруем PKCS открытым ключем. // http://msdn.microsoft.com/en-us/library/cc240810(PROT.10).aspx BigInteger data = new BigInteger( 1, blobPKCS); // Perform RSA encryption: // ciphertext = plaintext^exponent % modulus. BigInteger cipherText = data.modPow( exponent, modulus); // Reverse the generated ciphertext. byte[] encryptedPKCS = cipherText.toByteArray(); encryptedPKCS = reverseArray(encryptedPKCS); // !!! //writeKeyBytesToFile(encryptedPKCS, "d:\\java_enc_PKCS.dat"); // Объединим заголовок и зашифрованный PKCS. byte[] fullSecretKeyData = new byte[blobHeader.length + encryptedPKCS.length]; for (int i = 0; i < blobHeader.length; i++) { fullSecretKeyData[i] = blobHeader[i]; } for (int i = 0; i < encryptedPKCS.length; i++) { fullSecretKeyData[blobHeader.length + i] = encryptedPKCS[i]; } //writeKeyBytesToFile(fullSecretKeyData, "d:\\java_secret_simpleblob.dat"); // Отсылаем симметричный ключ. output.writeInt(fullSecretKeyData.length); output.write(fullSecretKeyData); // Считываем тип авторизации. int iAuthKind = input.readInt(); if (iAuthKind != 1) { // Поддерживается только авторизация паролем. return; } // Зашифруем пароль симметричным ключем. byte[] passwordData = fConnection.getPassword().getBytes(); SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(secretKeyData, "AES"); Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec); byte[] encrypted = cipher.doFinal(passwordData); // Отсылаем зашированный пароль. output.writeInt(encrypted.length); output.write(encrypted); // Правильный или нет пароль. boolean passwordCorrect = input.readInt() == 1; System.out.println("password state: " + passwordCorrect); System.out.println("finished!");

Java &amp; MS CryptoAPI Найти похожие ветки

Java & MS CryptoAPI Найти похожие ветки