廖雪峰Java10加密与安全-4加密算法-2口令加密算法

对称加密key是一个byte数组，如AES256算法的key是一个32字节的数组，普通的加密软件由用户输入加密口令。如果由用户输入口令，进行加密/解密，需要用到PBE算法。

1.PBE：Password Based Encryption

由用户输入口令，采用随机数杂凑计算出密钥再进行加密
Password：用户口令，例如“hello123”
Salt：随机生成的byte[]
Key：由随机的salt和password计算而成：generate(byte[] salt,String password)

2.AES和PBE的对比：

AES

    byte[] message = ...;

    byte[] key = generated16Bytes();//算法随机生成16字节的数组

    byte[] encrypted = aes128_encrypt(key, message);

PBE

    byte[] message = ...;

    String password = "hello123";

    byte[] salt = random16Bytes();//随机产生一个16字节的salt

    //为什么引入salt？因为用户输入的口令通常都很短，引入一个随机的salt，既可增加口令的长度，还可以让相同的口令生成不同的key，从而提高安全性。

    byte[] key = generated16BytesFrom(password, salt);

    byte[] encrypted = aes128_encrypt(key,message);

3.代码示例：salt不固定

package com.testList;

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.SecretKey;

import javax.crypto.SecretKeyFactory;

import javax.crypto.spec.PBEKeySpec;

import javax.crypto.spec.PBEParameterSpec;

import java.math.BigInteger;

import java.nio.charset.StandardCharsets;

import java.security.GeneralSecurityException;

import java.security.SecureRandom;

import java.security.Security;

import java.util.Base64;

public class SplitString {

    static final String CIPHER_NAME = "PBEwithSHA1and128bitAES-CBC-BC";

    //加密

    public static byte[] encrypt(String password, byte[] salt, byte[] input) throws GeneralSecurityException {

        //传入char数组，获取一个PBEKeySpec的对象keySpec

        PBEKeySpec keySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray());

        //获取SecretKeyFactory对象skeyFactory

        SecretKeyFactory skeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(CIPHER_NAME);

        //传入keySpec，获取密钥：SecretKey类型的示例skey

        SecretKey skey = skeyFactory.generateSecret(keySpec);

        //将salt和用户输入的口令做1000次循环，获取PBEParameterSpec类型示例pbesp

        PBEParameterSpec pbeps = new PBEParameterSpec(salt, 1000);

        Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_NAME);

        //初始化：指定加密模式，传入skey，pbeps对象

        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skey, pbeps);

        return cipher.doFinal(input);

    }

    public static byte[] decrypt(String password, byte[] salt, byte[] input) throws GeneralSecurityException {

        PBEKeySpec keySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray());

        SecretKeyFactory skeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(CIPHER_NAME);

        SecretKey skey = skeyFactory.generateSecret(keySpec);

        PBEParameterSpec pbeps = new PBEParameterSpec(salt, 1000);

        Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_NAME);

        //初始化：指定解密模式，传入skey，pbeps对象

        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skey, pbeps);

        return cipher.doFinal(input);

    }

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

        //把BouncyCastle作为provider添加到java.security

        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

        String message = "Hello world!encrypted using PBE!";

        String password = "hello12345";

        //16字节的salt

        byte[] salt = SecureRandom.getInstanceStrong().generateSeed(16);

        System.out.printf("salt:%032x\n",new BigInteger(1,salt));

        byte[] data = message.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

        byte[] encryted = encrypt(password,salt,data);

        //打印Base64加密后的密文

        System.out.println("encrypted:"+Base64.getEncoder().encodeToString(encryted));

        byte[] decrypted = decrypt(password,salt,encryted);

        System.out.println("decrypted:"+new String(decrypted,"UTF-8"));

    }

}

由于每次的salt不一样，每次的密文也不一样。

4.salt固定

如果把salt固定，就得到了一个通用的口令加密软件。

只有同事破解了salt+口令，才能解密。而salt为128为随机数，很难被破解

5.总结：

PBE算法通过用户口令和随机salt计算key然后再加密
key通过口令和随机salt计算出，提高了安全性
PBE算法内部使用的仍然是标准对称加密算法（例如AES）

巴特西

廖雪峰Java10加密与安全-4加密算法-2口令加密算法

1.PBE：Password Based Encryption

2.AES和PBE的对比：

3.代码示例：salt不固定

4.salt固定

5.总结：

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