[英]IAIK PKCS#11 Wrapper: ECDH KeyAgreement Example
我嘗試使用 IAIK PKCS#11 包裝器( https://jce.iaik.tugraz.at/sic/Products/Core_Crypto_Toolkits/PKCS_11_Wrapper )執行一些 ECDH 密鑰協議,但不使用 JCE 提供程序。 到目前為止,我沒有找到任何示例,尤其是設置密鑰模板和機制(以及機制參數)。
您是否有一些示例,如何以最佳方式使用 BouncyCastle 執行此操作並驗證結果?
謝謝你!
最后,我讓它自己工作。
首先請注意,IAIK PKCS#11 包裝器不支持 PKCS#11 的所有密鑰派生函數。 DHKeyDerivationParameters.KeyDerivationFunctionType 指定了它支持的內容,遺憾的是,雖然您提供了一個 long,但它會檢查該值是否已知,因此您不能簡單地提供為其他 KDF 函數定義的值。 盡管如此,如果您的 PKCS#11 模塊支持它,您可以使用 DHKeyDerivationParameters.KeyDerivationFunctionType.NULL 並自行進行推導。
對於以下片段,讓 session 是一些 iaik.pkcs.pkcs11.Session,它經過正確驗證以使用選定的 ECDH 密鑰。
執行以下操作以派生密鑰,在這種情況下為 AES(2Des 和 3DES 或其他 AES 長度大致相同):
final long CKA_VALUE_LEN = 0x00000161;
byte[] deriveKey(byte[] publicKey, byte[] salt, long keyDerivationFunction) throws Exception {
// setting up mechanism:
EcDH1KeyDerivationParameters params = new EcDH1KeyDerivationParameters(keyDerivationFunction, salt, publicKey);
Mechanism mechanism = Mechanism.get(PKCS11Constants.CKM_ECDH1_DERIVE );
mechanism.setParameters(params);
// setting up keyTemplate, specifying how the derived key looks like:
Key keyTemplate = new AESSecretKey();
keyTemplate.putAttribute(CKA_VALUE_LEN, new Long(32));
AESSecretKey derivedKey = ((AESSecretKey)session.deriveKey(mechanism, key, keyTemplate));
return derivedKey.getValue().getByteArrayValue();
}
要檢索普通的 ECDH 共享密鑰,請執行以下操作:
byte[] getSharedSecret(byte[] publicKey) throws Exception{
// setting up mechanism:
EcDH1KeyDerivationParameters params = new EcDH1KeyDerivationParameters(DHKeyDerivationParameters.KeyDerivationFunctionType.NULL, null, publicKey);
Mechanism mechanism = Mechanism.get(PKCS11Constants.CKM_ECDH1_DERIVE );
mechanism.setParameters(params);
// four our PKCS#11 module, using a GenericSecretKey without length returns
// the complete derived secret:
Key keyTemplate = new GenericSecretKey();
GenericSecretKey derivedKey = ((GenericSecretKey)session.deriveKey(mechanism, key, keyTemplate));
return derivedKey.getValue().getByteArrayValue();
}
要執行“另一方”並驗證派生值是否符合預期,您可以使用 BouncyCastle 和以下代碼:
void testKeyDerivation(ECPublicKey otherPublic, byte[] salt) throws Exception{
// create some keypair, which fits to the EC key, IAIK is using:
KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("ECDH", BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
keyGen.initialize(otherPublic.getParams());
KeyPair testKeyPair = keyGen.generateKeyPair();
ECPublicKey publicTestKey = (ECPublicKey) testKeyPair.getPublic();
// convert the JCE Publickey to the required format, using BouncyCastle:
byte[] encodedPublicTestKey = EC5Util.convertPoint(publicTestKey.getParams(), publicTestKey.getW(),false).getEncoded(false);
// format is 0x04 X Y where X and Y are byte[], containing the (padded) coordinates of the point,
// specifying the public key
// in fact, you need to do only one of these, but I want to show, how both works:
byte[] iaikDerivedKey = deriveKey(encodedPublicTestKey, salt, DHKeyDerivationParameters.KeyDerivationFunctionType.SHA1_KDF);
byte[] iaikDerivedSecret = getSharedSecret(encodedPublicTestKey);
// verify that both sides indeed agree:
KeyAgreement ka = KeyAgreement.getInstance("ECDH", BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
ka.init(testKeyPair.getPrivate());
ka.doPhase(otherPublic, true);
byte [] secret = ka.generateSecret();
Assert.assertTrue(Arrays.equals(iaikDerivedSecret, secret));
Digest digest = new SHA1Digest();
KDF2BytesGenerator kdf = new KDF2BytesGenerator(digest);
DerivationParameters derivationParameters = new KDFParameters(secret,salt);
kdf.init(derivationParameters);
byte[] derivedKey = new byte[iaikDerivedKey.length];
kdf.generateBytes(derivedKey, 0, iaikDerivedKey.length);
Assert.assertTrue(Arrays.equals(iaikDerivedKey, derivedKey));
}
這確實適用於 IAIK PKCS#11 Wrapper Version 1.5 和 BouncyCastle Version 1.59,使用我公司的 PKCS#11 Middleware 和一些智能卡。 我希望它也可以幫助其他人,嘗試做同樣的事情。
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