JAVA SECURITY学习

因为研究GOOGLE的SSO DEMO，里面提到了XML DIGITAL SIGNATURE(JSR-105)，然后又涉及到java security本身的一些东西，特此记录一下。
首先来说java security包含的几类
1.Message Digest(消息摘要)，主要的算法有MD5和SHA1(算法本身为不可逆的)，jdk本身都有支持，可以当作加密来用，举例比如说密码保存，当前用户A的设定密码123456，然后保存到数据库是用MD5加密过的字符串，当用户登录时，把输入的密码同样用MD5加密，然后与数据库中的比较，相同的话就认为密码是正确的。而在JSR－105中，主要的作用是对xml的信息进行摘要，然后摘要进行数字签名，这样比对整体xml的信息进行签名速度上要快很多。

2.Digital Signature(数字签名)，一般采用的比较多的是非对称算法的公密钥体系，典型的是DSA和RSA，jdk本身也都有支持，基本过程如下，有字符串“ABC”要签名，先生成公密钥对，然后把用私钥签名，当需要验证签名时，使用公钥对字符串“ABC”进行处理后比对签名，来确认字符串“ABC”是否被修改过。在JSR－105中，一般公钥是放在saml中的，客户端接收到xml信息后，拿出xml信息的摘要和公钥进行签名，然后与xml里面本身的签名比对。

3.单钥密码，主要的算法有DES和AES(算法本身是可逆的)，具体的例子就不多说了。

4.证书体系，这个东西比较复杂，不是三言两语能够说清楚的，这里就不讲了。

以上所有的详细内容可以看JAVA.2核心技术.卷II：高级特性7th。

5.Diffie-Hellman密钥一致协议(其他文章上看来的，也写在这里)，公开密钥密码体制的奠基人Diffie和Hellman所提出的 "指数密钥一致协议" (Exponential Key Agreement Protocol),该协议不要求别的安全性先决条件,允许两名用户在公开媒体上交换信息以生成 "一致"的,可以共享的密钥。
大概过程如下：如 A 和 B 之间，A 现生成DH类型的密钥对，然后把公钥给B，B从A发送来的公钥中读出DH密钥对的初始参数生成bob的DH密钥对，B根据A的公钥生成本地的DES密钥，B已经生成了他的DES密钥,他现把他的公钥发给A，A根据B的公钥生成本地的DES密钥，通过这个过程就生成了相同的DES密钥,在这种基础就可进行安全能信。

import java.io.*;
import java.math.BigInteger;
import java.security.*;
import java.security.spec.*;
import java.security.interfaces.*;
import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.*;
import javax.crypto.interfaces.*;
import com.sun.crypto.provider.SunJCE;

public class testDHKey {


    public static void main(String argv[]) {
    try {
        testDHKey my= new testDHKey();
        my.run();
    } catch (Exception e) {
        System.err.println(e);

    }
    }

    private void run() throws Exception {
        Security.addProvider (new com.sun.crypto.provider.SunJCE());

    System.out.println("ALICE: 产生 DH 对 ...");
    KeyPairGenerator aliceKpairGen = KeyPairGenerator.getInstance("DH");
        aliceKpairGen.initialize (512);
    KeyPair aliceKpair = aliceKpairGen.generateKeyPair(); //生成时间长

        // 张三(Alice)生成公共密钥 alicePubKeyEnc 并发送给李四(Bob) ,
        //比如用文件方式,socket.....
    byte[] alicePubKeyEnc = aliceKpair.getPublic ().getEncoded();

       //bob接收到alice的编码后的公钥,将其解码
    KeyFactory bobKeyFac = KeyFactory.getInstance("DH");
    X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec  (alicePubKeyEnc);
    PublicKey alicePubKey =  bobKeyFac.generatePublic(x509KeySpec);
        System.out.println("alice公钥bob解码成功");
     // bob必须用相同的参数初始化的他的DH KEY对,所以要从Alice发给他的公开密钥,
         //中读出参数,再用这个参数初始化他的 DH key对

         //从alicePubKye中取alice初始化时用的参数
    DHParameterSpec dhParamSpec = ((DHPublicKey)alicePubKey).getParams();
    KeyPairGenerator bobKpairGen = KeyPairGenerator.getInstance("DH");
    bobKpairGen.initialize(dhParamSpec);
    KeyPair bobKpair =  bobKpairGen.generateKeyPair();
        System.out.println("BOB: 生成 DH key 对成功");
    KeyAgreement bobKeyAgree = KeyAgreement.getInstance("DH");
    bobKeyAgree.init(bobKpair.getPrivate());
        System.out.println("BOB: 初始化本地key成功");
        //李四(bob) 生成本地的密钥 bobDesKey
    bobKeyAgree.doPhase(alicePubKey, true);
    SecretKey bobDesKey = bobKeyAgree.generateSecret("DES");
     System.out.println("BOB: 用alice的公钥定位本地key,生成本地DES密钥成功");
        // Bob生成公共密钥 bobPubKeyEnc 并发送给Alice,
        //比如用文件方式,socket.....,使其生成本地密钥
    byte[] bobPubKeyEnc = bobKpair.getPublic().getEncoded();
        System.out.println("BOB向ALICE发送公钥");

         // alice接收到 bobPubKeyEnc后生成bobPubKey
         // 再进行定位,使aliceKeyAgree定位在bobPubKey
    KeyFactory aliceKeyFac = KeyFactory.getInstance("DH");
    x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(bobPubKeyEnc);
    PublicKey bobPubKey = aliceKeyFac.generatePublic(x509KeySpec);
       System.out.println("ALICE接收BOB公钥并解码成功");
;
    KeyAgreement aliceKeyAgree =  KeyAgreement.getInstance("DH");
    aliceKeyAgree.init(aliceKpair.getPrivate());
        System.out.println("ALICE: 初始化本地key成功");

    aliceKeyAgree.doPhase(bobPubKey, true);
        // 张三(alice) 生成本地的密钥 aliceDesKey
    SecretKey aliceDesKey = aliceKeyAgree.generateSecret("DES");
        System.out.println("ALICE: 用bob的公钥定位本地key,并生成本地DES密钥");

        if (aliceDesKey.equals(bobDesKey)) System.out.println ("张三和李四的密钥相同");
       //现在张三和李四的本地的deskey是相同的所以,完全可以进行发送加密,接收后解密,达到
       //安全通道的的目的

        /*
         * bob用bobDesKey密钥加密信息
         */
    Cipher bobCipher = Cipher.getInstance("DES");
    bobCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, bobDesKey);
        String bobinfo= "这是李四的机密信息";
        System.out.println("李四加密前原文:"+bobinfo);
    byte[] cleartext =bobinfo.getBytes();
    byte[] ciphertext =  bobCipher.doFinal(cleartext);

        /*
         * alice用aliceDesKey密钥解密
         */
    Cipher aliceCipher = Cipher.getInstance("DES");
    aliceCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, aliceDesKey);
    byte[] recovered = aliceCipher.doFinal(ciphertext);
        System.out.println("alice解密bob的信息:"+(new String(recovered)));
    if (!java.util.Arrays.equals(cleartext, recovered))
        throw new Exception("解密后与原文信息不同");
    System.out.println("解密后相同");

    }

}