Криптографическое расширение Java (, сокр. ) — официально выпущенное стандартное расширение для платформы Java и часть Java Cryptography Architecture (JCA). Представляет собой набор пакетов, который обеспечивает фреймворк и реализацию таких криптографических задач, как шифрование и расшифрование данных, генерация и проверка на подлинность ключей управления, а также реализацию алгоритмов Message Authentication Code (MAC).
Криптографическое расширение Java основано на том же, что и криптографическая архитектура Java (JCA), и рассматривается как часть JCA. Дело в том, что американские законы запрещают экспорт некоторых видов криптографического программного обеспечения (в частности, симметричное шифрование и выработку общего ключевого материала) за пределы США и Канады или разрешают экспорт с урезанными ключами. Стандартные классы JCA содержат только хеш-функции, генераторы ключей и другие функции, которые не попадают под данное ограничение и могут быть спокойно экспортированы в составе платформы Java 2. Однако стойкие алгоритмы шифрования, попадающие под экспортные ограничения на криптографию в США, должны быть получены из других источников, поэтому их поставляют в виде отдельного продукта - JCE.
Криптографическое расширение Java разработано таким образом, чтобы другие криптографические библиотеки могли быть подключены для предоставления новых алгоритмов без проблем.
Составляющие в JDK 1.2 На данный момент в JDK 1.2 криптографическое расширение поставляется в трех пакетах:
javax.crypto — интерфейс и классы для симметричного шифрования
javax.crypto.interfaces — интерфейсы средств выработки ключей для алгоритма Диффи-Хелмана
javax.crypto.spec — классы для управления ключами и параметрами криптографических алгоритмов
Функциональность Как и JCA, JCE не зависит от реализации конкретных алгоритмов. Благодаря SPI различные реализации от разных производителей могут быть одновременно интегрированы в среде программирования Java. Начиная с версии 1.4, Java включает в себя JCE и JCA, однако, другие реализации так же без каких-либо проблем могут быть подключены как статически, так и динамически.
Криптографическое расширение Java предлагает следующие функциональные возможности: шифр — криптографические алгоритмы (симметричные и асимметричные) для шифрования, блочные и потоковые шифры управление ключами — классы KeyGenerator для генерации ключей, KeyAgreement для безопасного обмена ключами и SecretKeyFactory для разделения закрытого и открытого ключей проверка на подлинность кодов создание безопасных объектов и цифровых подписей
Аудитория JCE У криптографического расширения Java есть функции безопасности, предназначенные для различных аудиторий.
Пользователи Встроенные функции безопасности JCE защищают пользователя от злонамеренных программ (включая вирусы), сохраняют конфиденциальность пользовательских файлов и информации о пользователе, проверяют подлинность личности каждого поставщика кода. Пользователь также может подвергнуть приложения проверке на безопасность, когда ему это необходимо.
Разработчики Разработчик может использовать методы JCE, чтобы включить функции безопасности в свои программы, в том числе криптографические службы и проверки безопасности. JCE позволяет определить и интегрировать свои собственные права доступа (контроль доступа к определенным ресурсам) и реализации криптографических служб безопасности. Кроме того, классы JCE предназначены для управления собственными приватными/частными парами ключей и сертифицирования открытых ключей от людей, которым доверяет разработчик.
Системные администраторы, разработчики и пользователи Инструменты JCE управляют хранилищем ключей (база данных ключей и сертификатов); генерируют цифровые подписи для JAR-файлов, а также проверяют подлинность таких подписей и целостность подписанного содержимого; позволяют создавать и изменять приватные файлы, которые определяют безопасность их установки.
Известные реализации JCE Среди различных реализаций JCE можно выделить пакет Cryptix JCE, пакет Bouncy Castle и пакет IAIK JCE.
Cryptix JCE Пакет Cryptix JCE является самым известным из бесплатных расширений. Работа над ним началась в 1995 году. Это была первая доступная криптографическая библиотека для Java. Тогда криптография не имела широкой доступности, и данный проект играл важную роль в защите информации при разработке программ на Java-платформе. Последняя версия Cryptix была выпущена 28 апреля 2005 года. В том же году поддержка Cryptix была прекращена.
Пакет Cryptix JCE включает в себя: шифры Blowfish, CAST5, DES, IDEA, MARS, RC2, RC4, RC6, Rijndael, Serpent, SKIPJACK, Square, TripleDES, Twofish. протоколы обмена ключами Диффи-Хелмана методы шифрования CBC, ECB, OFB хеш-функции — MD2, MD4, MD5, RIPEMD-128, RIPEMD-160, SHA-0, SHA-1, Tiger MAC-коды — HMAC-MD2, HMAC-MD4, HMAC-MD5, HMAC-RIPEMD-128, HMAC-RIPEMD-160, HMAC-SHA-0, HMAC-SHA-1, HMAC-Tiger подписи — RawDSA, RSA асимметричные шифры — ElGamal, RSA
Bouncy Castle Так же, как и Cryptix JCE, пакет Bouncy Castle является бесплатным. Первый официальный релиз Bouncy Castle появился в мае 2000 года и содержал около 27 000 строк кода. Проект постоянно рос, и к 2012 году код Bouncy Castle для Java составлял более 300 000 строк.
Он включает в себя реализацию протокола обмена Диффи-Хеллмана, включая версию алгоритма с эллиптическими кривыми. вычисление бесключевых хеш-функций сообщений — MD2, MD4, MD5, Tiger, RIPEMD, SHA вычисления ключевых хеш-функций сообщений — CMAC, HMAC асимметричное шифрование PKCS 1 симметричное шифрование с помощью DES, TripleDES, AES, Blowfish, IDEA, RC2, RC4, RC5, RC6, Twofish, Skipjack и многих других шифров генераторы ключей, ключевых пар и других параметров криптографических алгоритмов. вычисления MAC с использованием любого блочного шифра, обрабатывающего текст блоками методом CBC, CFB, OFB алгоритмы электронной цифровой подписи RSA, DSA, EC-DSA
и обладает следующими свойствами содержит криптографические API для языков Java и C# содержит провайдер для JCE и JCA содержит реализации JCE 1.2.1, созданные разработчиками самостоятельно (то есть, пакет не содержит кодов JCE 1.2.1 от Sun, экспорт которых запрещен в США) поддерживает спецификации ASN.1 кодирования объектов имеет поддержку сертификатов X.509 различных версий имеет поддержку стандартов Open PGP, OCSP, TSP и др.
IAIK JCE Коммерческий пакет, реализованный институтом прикладной обработки информации и связи (Institute for Applied Information Processing and Communication, IAIK) технологического университета Граца.
Примеры
Шифрование массива В следующем примере показана реализация шифрования массива байтов с помощью алгоритма AES. Для написания программы использовались средства пакета BouncyCastle.BufferedBlockCipher cipher = new PaddedBufferedBlockCipher( new CBCBlockCipher( new AESFastEngine() ) );
SecureRandom srr = new SecureRandom();
byte[] AESkey = new byte[ 16 ];
srr.nextBytes( AESkey );
byte[] AESinitV = new byte[ 16 ];
srr.nextBytes( AESinitV );
ParametersWithIV piv = new ParametersWithIV( new KeyParameter( AESkey ), AESinitV );
cipher.init( true, piv );
byte[] result = new byte[ cipher.getOutputSize( toEncrypt.length ) ];
int len = cipher.processBytes( toEncrypt, 0, toEncrypt.length, result, 0 );
try { cipher.doFinal( result, len ); } catch( CryptoException ce ) { result = "Cipher error".getBytes();
ce.printStackTrace(); }
Примечания
Ссылки Java Cryptography Architecture (JCA) Reference Guide Скачать для Java 6, Java 7, и Java 8. IAIK-JCE
См. также Bouncy Castle Компьютерная безопасность
Категория:Java API Категория:Криптографическое программное обеспечение