Question

我有一个用Java生成的RSA密钥对，我需要以编程方式将私钥写入openssl运行此命令时所执行的相同格式（并输入相应的提示数据，即密码保护）私钥）：

openssl req -out request.csr -newkey rsa:2048 -keyout privkeyfile

生成密钥对的Java代码非常标准：

KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyGen.initialize(2048);
KeyPair keyPair = keyGen.genKeyPair();

运行该openssl命令（在我的Windows机器上）的示例输出是：

编辑更改了openssl

的示例输出

编辑我尝试使用下面的代码用Java读取openssl生成的私钥文件，尝试获取一些参数，但最终得到以下异常：

Exception in thread "main" java.io.IOException: ObjectIdentifier() -- data isn't an object ID (tag = 48)
    at sun.security.util.ObjectIdentifier.<init>(Unknown Source)
    at sun.security.util.DerInputStream.getOID(Unknown Source)
    at com.sun.crypto.provider.PBES2Parameters.engineInit(PBES2Parameters.java:267)
    at java.security.AlgorithmParameters.init(Unknown Source)
    at sun.security.x509.AlgorithmId.decodeParams(Unknown Source)
    at sun.security.x509.AlgorithmId.<init>(Unknown Source)
    at sun.security.x509.AlgorithmId.parse(Unknown Source)
    at javax.crypto.EncryptedPrivateKeyInfo.<init>(EncryptedPrivateKeyInfo.java:95)
    at crypto.ReadOpensslKey.main(ReadOpensslKey.java:35)

读取文件的Java代码：

package crypto;

import org.bouncycastle.util.encoders.Base64;
import javax.crypto.EncryptedPrivateKeyInfo;  
import javax.crypto.SecretKeyFactory;  
import javax.crypto.spec.PBEKeySpec;  
import java.io.IOException;  
import java.nio.file.Files;  
import java.nio.file.Paths;  
import java.security.InvalidKeyException;  
import java.security.KeyFactory;  
import java.security.NoSuchAlgorithmException;  
import java.security.PrivateKey;  
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;  
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec; 

public class ReadOpensslKey {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        String encrypted = new String(Files.readAllBytes(Paths.get("<insert path to openssl generated privkeyfile>")));  

        //Create object from encrypted private key  
        encrypted = encrypted.replace("-----BEGIN ENCRYPTED PRIVATE KEY-----", "");  
        encrypted = encrypted.replace("-----END ENCRYPTED PRIVATE KEY-----", "");  
        EncryptedPrivateKeyInfo pkInfo = new EncryptedPrivateKeyInfo(Base64.decode(encrypted));  // exception is thrown here
        System.out.println(pkInfo.getAlgName());
        PBEKeySpec keySpec = new PBEKeySpec("abcde".toCharArray()); // password  
        SecretKeyFactory pbeKeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(pkInfo.getAlgName());  
        PKCS8EncodedKeySpec encodedKeySpec = pkInfo.getKeySpec(pbeKeyFactory.generateSecret(keySpec));  
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");  
        PrivateKey encryptedPrivateKey = keyFactory.generatePrivate(encodedKeySpec);  
    }

}

Answer 1

首先，你真的需要这种特定的格式，或者只是一种格式OpenSSL（以及使用OpenSSL的程序，如Apache httpd和nginx以及curl和PHP等等）可以使用吗？如果是后者，还有其他几种选择更简单，更好。但你没有问过，所以我不会回答。

其次，你必须有一个非常古老的OpenSSL。自2010年1.0.0版发布以来，req -newkey -keyout编写了PKCS8格式，而非传统的遗留格式。

第三，这种格式是PEM而不是DER;有传统的DER格式，但无法加密。（PKCS8可以在DER或PEM中加密。）

第四，如果你可以使用BouncyCastle，它可以直接做到这一点;来自（任何最新版本）bcpkix在您的标准JCE org.bouncycastle.openssl.jcajce.JcaMiscPEMGenerator上使用PrivateKey，并使用JcePEMEncryptorBuilder指定DES-EDE3-CBC在内存中创建PEMObject，然后PEMWriter写出来。即使你实际上不能使用BC，它也是开源的（设计非常好的IMO，虽然大多数都是轻微评论），它可以帮助你查看他们的代码。

那些说过，你问的内容是由PEM_write_RSAPrivateKey（应该在你的系统上，但是因为你的版本已经老了，你可能最好使用the web copy）的手册页（仅限于）在结尾附近加入'PEM加密格式'，并结合EVP_BytesToKey的参考手册页。具体来说：

构造RSAPrivateKey from PKCS1 (currently rfc8017)的'传统'编码，而不是JCE PrivateKey.getEncoded()返回的PKCS8/rfc5208 PrivateKeyInfo编码。 PKCS8编码确实包含PKCS1编码作为一部分（PKCS8是围绕任意数量的算法特定编码的算法通用包装器），因此您可以从PKCS8中提取PKCS1（如BC所做）或直接从PKCS1构造PKCS1。关键部分n，e，d，p，q，dmp1，dmq1，qinvp。（otherPrimeInfos仅适用于所谓的'multiprime'RSA，这意味着n超过2个因子，几乎没有人实际使用。）
使用应用于password||salt的MD5的一次（！）迭代从密码中导出实际加密密钥，其中salt是随机IV的副本（3DES为8字节）加上（因为这是不够）MD5(firstblock||password||salt)然后将总数截断为24个字节。
使用CBC（使用上述IV）和PKCS5填充来加密3DES（JCE称为DESEDE）。（对于3DES或DES，密钥的每个字节的低位名义上是奇偶校验，但您不需要设置它们，因为JCE没有实现它们。）
使用每64个字符的换行符转换为base64，并添加BEGIN和END行以及标题行，正如您正确猜到的那样，包括十六进制的IV

Answer 2

我最终使用以下代码使其工作：

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.StringWriter;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.Security;

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.openssl.PKCS8Generator;
import org.bouncycastle.openssl.jcajce.JcaPEMWriter;
import org.bouncycastle.openssl.jcajce.JcaPKCS8Generator;
import org.bouncycastle.openssl.jcajce.JceOpenSSLPKCS8EncryptorBuilder;
import org.bouncycastle.operator.OutputEncryptor;
import org.bouncycastle.util.io.pem.PemObject; 

public class WriteOpensslKey {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // provider is needed for the encryptor builder
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

        // generate key pair
        KeyPairGenerator kpGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");  
        kpGen.initialize(2048, new SecureRandom());  
        KeyPair keyPair = kpGen.generateKeyPair();  

        // construct encryptor builder to encrypt the private key
        JceOpenSSLPKCS8EncryptorBuilder encryptorBuilder = new JceOpenSSLPKCS8EncryptorBuilder(PKCS8Generator.AES_256_CBC);  
        encryptorBuilder.setRandom(new SecureRandom());  
        encryptorBuilder.setPasssword("password".toCharArray());
        OutputEncryptor encryptor = encryptorBuilder.build();  

        // construct object to create the PKCS8 object from the private key and encryptor
        JcaPKCS8Generator pkcsGenerator = new JcaPKCS8Generator(keyPair.getPrivate(), encryptor);  
        PemObject pemObj = pkcsGenerator.generate();  
        StringWriter stringWriter = new StringWriter();  
        try (JcaPEMWriter pemWriter = new JcaPEMWriter(stringWriter)) {  
            pemWriter.writeObject(pemObj);  
        }  

        // write PKCS8 to file
        String pkcs8Key = stringWriter.toString();  
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("<path to output file>");  
        fos.write(pkcs8Key.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));  
        fos.flush();  
        fos.close();  

    }

}

然后我可以使用openssl的私钥将文件签名为快速测试。

非常感谢@ dave_thompson_085指出我正确的方向！

如何在Java中将私钥写入受密码保护的DER格式？

2 个答案: