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Java实现7种常见密码算法( 四 )

生活百科


  • 调用方：md5("&")
  • 服务方：md5("\\u0026")这也是一个非常隐晦的坑，如Gson默认就会有这种行为，可使用new GsonBuilder().disableHtmlEscaping()禁用 。
生成与读取证书概念随着对密码学了解的深入 ， 会发现有特别多奇怪的名词出现，让人迷惑不已，如PKCS8、X.509、ASN.1、DER、PEM等，接下来就来澄清下这些名词是什么，以及它们之间的关系 。
首先，了解3个概念，如下：
  • 密钥：包括对称密钥与非对称密钥等 。
  • 证书：包含用户或网站的身份信息、公钥 ， 以及CA的签名 。
  • 密钥库：用于存储密钥与证书的仓库 。
ASN.1语法ASN.1抽象语法标记（Abstract Syntax Notation One），和XML、JSON类似，用于描述对象结构，可以把它看成一种描述语言，简单的示例如下：
Report ::= SEQUENCE {author OCTET STRING,title OCTET STRING,body OCTET STRING,}这个语法描述了一个结构体，它包含3个属性author、title、body，且都是字符串类型 。
DER与PEMDER是ASN.1的一种序列化编码方案，也就是说ASN.1用来描述对象结构，而DER用于将此对象结构编码为可存储的字节数组 。
PEM(Privacy Enhanced Mail)是一种将二进制数据，以文本形式进行存储或传输的方案，早期主要用于邮件中交换证书，它的文本内容常以-----BEGIN XXX-----开头，并以-----END XXX-----结尾，而中间 Body 部分则为 Base64 编码后的数据，如下是一个证书的PEM样例 。
Java实现7种常见密码算法

文章插图
以上面证书为例，PEM与DER的关系大概如下：
PEM = "-----BEGIN CERTIFICATE-----" + base64(DER) +"-----END CERTIFICATE-----"X.509、PKCS8、PKCS12等X.509、PKCS8、PKCS12等都是公钥密码学标准(PKCS)组织制定的各种密码学规范，该组织使用ASN.1语法为密钥、证书、密钥库等定义了标准的对象结构，常见的如下：
  • X.509规范：用于描述证书与公钥的标准格式 。
  • PKCS7规范：可描述的对象很多，不过一般也是用于描述证书的 。
  • PKCS8规范：用于描述私钥的标准格式 。
  • PKCS12规范：用于描述密钥库的标准格式 。
  • PKCS1规范：用于描述RSA算法及其公私钥的标准格式 。
这些规范都有相应的RFC文档，感兴趣的可以前往查看：
PEM：https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc7468X.509：https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc5280PKCS7：https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc2315PKCS8：https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc8351PKCS12：https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7292PKCS1：https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc8017#appendix-A类比一下，如果把ASN.1比作Java，那X.509就是使用Java定义的一个名叫X509的类，这个类里面包含身份信息、公钥信息等相关字段，而DER就是一种Java对象序列化方案，用于将X509这个类的对象序列化为字节数组，字节数组保存为文件后，这个文件就是我们常说的证书或密钥文件 。
常见证书文件由于PKCS组织并未给证书文件定下标准的文件名后缀，所以证书文件有非常多的后缀名，如下：
  • .der: DER编码的证书，一般是X.509规范的，无法用文本编辑器直接打开
  • .pem: PEM编码的证书，一般是X.509规范的
  • .crt: 常见于unix类系统，一般是X.509规范的，可能是DER编码或PEM编码
  • .cer: 常见于windows系统，一般是X.509规范的，可能是DER编码或PEM编码
  • .p7b: 常见于windows系统，PKCS7规范证书，可能是DER编码或PEM编码
  • .pfx：PKCS12规范的密钥库文件，也有取名为.p12的
  • .jks：java专用的密钥库文件格式，在java技术栈内使用较多，非java一般使用.pfx
证书概念小结
Java实现7种常见密码算法

文章插图
生成证书与密钥库openssl命令提供了大量的工具，用以生成密钥、证书与密钥库文件，如下，是一个典型的生成密钥与证书的过程：
# 生成pkcs1 rsa私钥openssl genrsa -out rsa_private_key_pkcs1.key 2048# 生成pkcs1 rsa公钥openssl rsa -in rsa_private_key_pkcs1.key -RSAPublicKey_out -out rsa_public_key_pkcs1.key# 生成证书申请文件cert.csropenssl req -new -key rsa_private_key_pkcs1.key -out cert.csr# 自签名(演示时使用 ， 生产环境一般不用自签证书)openssl x509 -req -days 365 -in cert.csr -signkey rsa_private_key_pkcs1.key -out cert.crt# ca签名(将证书申请文件提交给ca机构签名)openssl x509 -req -days 365 -in cert.csr -CA ca_cert.crt -CAkey ca_private_key.pem -CAcreateserial -out cert.crt# 生成p12密钥库文件openssl pkcs12 -export -in cert.crt -inkey rsa_private_key_pkcs1.key -name demo -out keystore.p12

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