JAva-信頼性の高い安全なチャネルを非安全なネットワーク上に確立(3/3)

このブログの最初の2つのセクション(1/3,2/3)では、安全でないネットワーク環境の下で双方のアイデンティティを相互に認証する方法(信頼できる接続を確立する方法)と、それに基づいて信頼できる鍵交渉(DHアルゴリズム)を紹介しています.
このセクションでは、チャネル上に流れるデータを、協議された鍵を使用して暗号化する方法について説明します.対称鍵のアルゴリズムとしてAESを使用します.鍵強度:128ビットです.このプロセスは、次の2つのステップに簡単にまとめることができます.
 

は、ネゴシエートされたkeyを使用して、暗号化および復号化に使用できるAes Cipherを作成する.

このcipherを使用してbyte配列を暗号化および復号化する.

コードを直接付けましょう.

/**
 *   AES 128bit              
 * 
 * @author atlas
 * @date 2012-9-18
 */
public class AESCipher {
	private static final int bsize = 16;
	private static final int ivsize = 16;
	private Cipher dCipher;
	private Cipher eCipher;

	private AESCipher(Cipher dCipher, Cipher eCipher) {
		this.eCipher = eCipher;
		this.dCipher = dCipher;
	}

	public static AESCipher getInstance(byte[] key) throws CryptoException {
		String pad = "PKCS5Padding";
		try {
			byte[] tmpKey = ChecksumUtil.getChecksumAsBytes("md5", key);
			byte[] tmpIV = new byte[ivsize];
			if (key.length <= ivsize) {
				System.arraycopy(key, 0, tmpKey, 0, key.length);
			} else if (key.length > ivsize) {
				System.arraycopy(key, 0, tmpIV, 0, tmpIV.length);
			}
			SecretKeySpec keyspec = new SecretKeySpec(tmpKey, "AES");
			IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(tmpIV);
			Cipher dcipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/" + pad);
			Cipher ecipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/" + pad);
			ecipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyspec, ivSpec);
			dcipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyspec, ivSpec);
			return new AESCipher(dcipher, ecipher);
		} catch (Exception e) {
			throw new CryptoException("initializing AESCipher fail.", e);
		}
	}

	/**
	 * 
	 * @param str
	 * @return
	 * @throws CryptoException
	 */
	public String encrypt(String str) throws CryptoException {
		try {
			// Encode the string into bytes using utf-8
			byte[] utf8 = str.getBytes("UTF8");
			// Encrypt
			byte[] enc = this.eCipher.doFinal(utf8);
			// Encode bytes to hex string
			return StringUtils.bytesToHex(enc);
		} catch (Exception e) {
			throw new CryptoException("encrypt failed.", e);
		}
	}

	public String decrypt(String str) throws CryptoException {
		try {
			byte[] dec = StringUtils.hexToBytes(str);
			// Decrypt
			byte[] utf8 = this.dCipher.doFinal(dec);
			// Decode using utf-8
			return new String(utf8, "UTF8");
		} catch (Exception e) {
			throw new CryptoException("decrypt failed.", e);
		}
	}

	public byte[] encrypt(byte[] message) throws CryptoException {
		try {
			// Encrypt
			return this.eCipher.doFinal(message);
		} catch (Exception e) {
			throw new CryptoException("encrypt failed.", e);
		}
	}

	/**
	 *                   ，input buffer output
	 * buffer     byte  ，         output             ，         padding。
	 *   padding     {@link #getBsize() }-1
	 * 
	 * @param input
	 *                buffer
	 * @param inputOffset
	 *                   input buffer      （ 0  ）
	 * @param inputLen
	 *                     ,   (input.length-inputOffset).
	 * @param output
	 *                     buffer。
	 * @param outputOffset
	 *              buffer     。
	 * @return  output           
	 * 
	 * @throws ShortBufferException
	 *               output buffer  ，        
	 */
	public int encrypt(byte[] input, int inputOffset, int inputLen,
			byte[] output, int outputOffset) throws CryptoException {
		try {
			return eCipher.doFinal(input, inputOffset, inputLen, output,
					outputOffset);
		} catch (Exception e) {
			throw new CryptoException("encryption failed", e);
		}
	}

	/**
	 *                   ，input buffer output buffer      byte  。
	 * 
	 * @param input
	 *                buffer
	 * @param inputOffset
	 *                   input buffer      （ 0  ）
	 * @param inputLen
	 *                     ,   (input.length-inputOffset).
	 * @param output
	 *                     buffer。
	 * @param outputOffset
	 *              buffer     。
	 * @return  output           
	 * @throws ShortBufferException
	 *               output buffer  ，        
	 */
	public int decrypt(byte[] input, int inputOffset, int inputLen,
			byte[] output, int outputOffset) throws CryptoException {
		try {
			return dCipher.doFinal(input, inputOffset, inputLen, output,
					outputOffset);
		} catch (Exception e) {
			throw new CryptoException("decryption failed", e);
		}
	}

	/**
	 *      padding   
	 * 
	 * @param len
	 * @return
	 */
	public int pad(int len) {
		return eCipher.getOutputSize(len) - len;
	}

	public byte[] decrypt(byte[] message) throws CryptoException {
		try {
			// Decrypted
			byte[] decrypted = this.dCipher.doFinal(message);
			return decrypted;
		} catch (Exception e) {
			throw new CryptoException("decrypt failed.", e);
		}
	}
}

 
いくつかのツールクラスのコードは貼らない.