如何开始使用 BouncyCastle？

Question

因此，在CodingHorror 的加密乐趣和激烈的评论之后，我们正在重新考虑做我们自己的加密。

在这种情况下，我们需要将一些识别用户的信息传递给第三方服务，然后第三方服务将使用该信息和哈希值回调我们网站上的服务。

第二方服务查找该用户的信息，然后将其传回第三方服务。

我们希望对进入第三方服务的用户信息进行加密，并在其出来后对其进行解密。 所以它不是一个长期存在的加密。

在编码恐怖文章中，Coda Hale 推荐了 BouncyCastle 和库中的高级抽象来针对特定需求进行加密。

我的问题是 BouncyCastle 命名空间很大并且文档不存在。 谁能指出我这个高级抽象库？ （或者除了 BouncyCastle 之外还有其他选择吗？）

Answer 1

高级抽象？ 我想 Bouncy Castle 库中的最高级别抽象将包括：

• BlockCipher 接口（用于对称密码）
• BufferedBlockCipher 类
• AmetryBlockCipher接口
• BufferedAmetryBlockCipher 类
• CipherParameters 接口（用于初始化分组密码和非对称分组密码）

我最熟悉该库的 Java 版本。 也许此代码片段将为您的目的提供足够高的抽象（示例是使用 AES-256 加密）：

public byte[] encryptAES256(byte[] input, byte[] key) throws InvalidCipherTextException {
    assert key.length == 32; // 32 bytes == 256 bits
    CipherParameters cipherParameters = new KeyParameter(key);

    /*
     * A full list of BlockCiphers can be found at http://www.bouncycastle.org/docs/docs1.6/org/bouncycastle/crypto/BlockCipher.html
     */
    BlockCipher blockCipher = new AESEngine();

    /*
     * Paddings available (http://www.bouncycastle.org/docs/docs1.6/org/bouncycastle/crypto/paddings/BlockCipherPadding.html):
     *   - ISO10126d2Padding
     *   - ISO7816d4Padding
     *   - PKCS7Padding
     *   - TBCPadding
     *   - X923Padding
     *   - ZeroBytePadding
     */
    BlockCipherPadding blockCipherPadding = new ZeroBytePadding();

    BufferedBlockCipher bufferedBlockCipher = new PaddedBufferedBlockCipher(blockCipher, blockCipherPadding);

    return encrypt(input, bufferedBlockCipher, cipherParameters);
}

public byte[] encrypt(byte[] input, BufferedBlockCipher bufferedBlockCipher, CipherParameters cipherParameters) throws InvalidCipherTextException {
    boolean forEncryption = true;
    return process(input, bufferedBlockCipher, cipherParameters, forEncryption);
}

public byte[] decrypt(byte[] input, BufferedBlockCipher bufferedBlockCipher, CipherParameters cipherParameters) throws InvalidCipherTextException {
    boolean forEncryption = false;
    return process(input, bufferedBlockCipher, cipherParameters, forEncryption);
}

public byte[] process(byte[] input, BufferedBlockCipher bufferedBlockCipher, CipherParameters cipherParameters, boolean forEncryption) throws InvalidCipherTextException {
    bufferedBlockCipher.init(forEncryption, cipherParameters);

    int inputOffset = 0;
    int inputLength = input.length;

    int maximumOutputLength = bufferedBlockCipher.getOutputSize(inputLength);
    byte[] output = new byte[maximumOutputLength];
    int outputOffset = 0;
    int outputLength = 0;

    int bytesProcessed;

    bytesProcessed = bufferedBlockCipher.processBytes(
            input, inputOffset, inputLength,
            output, outputOffset
        );
    outputOffset += bytesProcessed;
    outputLength += bytesProcessed;

    bytesProcessed = bufferedBlockCipher.doFinal(output, outputOffset);
    outputOffset += bytesProcessed;
    outputLength += bytesProcessed;

    if (outputLength == output.length) {
        return output;
    } else {
        byte[] truncatedOutput = new byte[outputLength];
        System.arraycopy(
                output, 0,
                truncatedOutput, 0,
                outputLength
            );
        return truncatedOutput;
    }
}

编辑：哎呀，我刚刚阅读了您链接到的文章。 听起来他正在谈论比我想象的更高层次的抽象（例如，“发送机密消息”）。 恐怕我不太明白他的意思。

Answer 2

假设您用 Java 编写应用程序，我建议您不要使用特定的提供程序，而是在 Sun 的 JCE（Java 加密扩展）之上开发应用程序。 这样做可以使您独立于任何底层提供程序，即只要您使用广泛实施的密码，您就可以轻松切换提供程序。 它确实为您提供了一定程度的抽象，因为您不必了解实现的所有细节，并且可以保护您免于使用错误的类（例如，使用没有适当填充的原始加密等）此外，Sun 还提供大量的文档和代码示例。

Answer 3

我实际上发现该示例使用默认的 128 位加密而不是 256 位。 我做了一点改变：

BlockCipher blockCipher = new AESEngine();

现在变成了：

BlockCipher blockCipher = new RijndaelEngine(256);

它与我的客户端应用程序一起使用 C++ AES256 加密

Answer 4

BouncyCastle 中的高级 API 的一个示例是 CMS（加密消息语法) 包。 这与提供程序本身放在一个单独的 jar (bcmail) 中，并写入 JCE（但是，C# 版本是针对轻量级 API 编写的）。

粗略地说，“发送机密消息”是由 CMSEnvelopedDataGenerator 类实现的，您真正需要做的就是向其提供消息，选择一种加密算法（所有细节均在内部处理），然后指定一种或多种方式来发送机密消息。收件人将能够读取消息：这可以基于公钥/证书、共享秘密、密码，甚至密钥协商协议。 一封邮件中可以有多个收件人，并且可以混合和匹配收件人类型。

您可以使用 CMSSignedDataGenerator 类似地发送可验证的消息。 如果您想要签名和加密，CMS 结构是可嵌套/可组合的（但顺序可能很重要）。 还有 CMSCompressedDataGenerator 和最近添加的 CMSAuthenticatedData。

Answer 5

您可以使用：

byte[] process(bool encrypt, byte[] input, byte[] key)
{
    var cipher = CipherUtilities.GetCipher("Blowfish");
    cipher.Init(false, new KeyParameter(key));
    return cipher.DoFinal(input);
}

// Encrypt:
byte[] encrypted = process(true, clear, key);

// Decrypt:
byte[] decrypted = process(false, encrypted, key);

请参阅：https://github.com/wernight /decrypt-toolbox/blob/master/dtDecrypt/Program.cs

Answer 6

JCE 对我不起作用，因为我们想要 256 位强度，并且无法更改系统上的 java 配置以允许它。 遗憾的是 Bouncy Castle 没有像 JCE 那样高级的 API。

“但请注意，bouncycastle 由两个库组成，轻量级加密库和 JCE 提供程序接口库。密钥大小限制由 JCE 层强制执行，但您不需要使用该层。如果您只使用轻量级加密 API无论安装或未安装什么策略文件，您都没有任何限制。”
http://www.coderanch.com/t/420255/安全/AES-cryptoPerms-Unlimited-Cryptography

Answer 7

Beginning Cryptography with Java一书包含基于 bouncycastle 的非常有用的示例和解释图书馆