Java / Erlang:Diffie Hellman密钥交换不起作用

时间:2018-07-22 07:25:50

标签: java erlang x509 diffie-hellman

我想为自己的应用程序实现自己的加密。我对此职位进行了大修。直到今天我真的没有很多时间来解决这个问题。希望这比我原来的有用。在此问题上花费了荒谬的时间。希望可以节省其他人的时间。

我在执行此操作时遇到了几个问题。直到最后我才意识到发生了什么。我得到了不同的共享机密,后来又有了一些例外。

这是我尝试过的:

  • 使用两种语言提供的内置功能。无法弄清楚如何将原始公钥转换为Java可以使用的形式。
  • 进行了抓紧处理,并使用了简单的公式来计算每一方的公钥和私钥。 (据统计,这本可以在25%的时间内奏效的。幸运的是,它没有奏效。)
  • 从ITU进入ASN.1文档,并发送以类似于Java密钥的方式编码的Erlang公钥。通过将Java密钥保存到文件并使用十六进制编辑器来确定。我没有回去长时间测试。它确实摆脱了java.security.spec.InvalidKeySpecException: Inappropriate key specification。认为统计数据在这里也不利于我。机密仍然不匹配。
  • 将所有数字从Java发送到Erlang端以计算密钥,并使用Java数字共享秘密...相同数字。有希望!!!
  • 开始仔细检查他们正在交流的数据。因为Erlang将数据组织为无符号字节,所以这有点浪费时间。 Eclipse IDE(可能需要更改设置)使用字节数组中的有符号字节和BigInteger中的有符号整数数组。

这是我开始看到事物的地方。所有这些都是通过多次迭代手动输入的,以确保我找到了正确的事件模式。在Erlang中,我看到以<<215, 101, 208, 153,开头的公钥。 Java方面BigInteger的第一个元素是681193318。字节数据被读入的缓冲区读取:[-41, 101, -48, -103。 (与Erlang相同)。但是,花时间将二进制字符串的前四个元素转换为整数...

<<I:32/signed-integer>> = <<215,101,208,153>>.

与大整数的-681193319相比,产生681193318

我使用的代码非常简单:

Erlang“服务器”:

-module(echo).
-export([start/0]).

start() ->
    crypto:start(),
    spawn(fun () -> {ok, Sock} = gen_tcp:listen(12321, [binary, {packet, raw}]),
    echo_loop(Sock)
    end).

echo_loop(Sock) ->
    {ok, Conn} = gen_tcp:accept(Sock),
    io:format("Got connection: ~p~n", [Conn]),
    Handler = spawn(fun () -> handle(Conn) end),
    gen_tcp:controlling_process(Conn, Handler),
    echo_loop(Sock).

p() ->
    16#ffffffffffffffffc90fdaa22168c234c4c6628b80dc1cd129024e088a67cc74020bbea63b139b22514a08798e3404ddef9519b3cd3a431b302b0a6df25f14374fe1356d6d51c245e485b576625e7ec6f44c42e9a637ed6b0bff5cb6f406b7edee386bfb5a899fa5ae9f24117c4b1fe649286651ece65381ffffffffffffffff.

g() ->
    2.

handle(Conn) ->
    receive
        {tcp, Conn, Yc} ->
            Xs = crypto:strong_rand_bytes(64),
            Ys = crypto:mod_pow(g(),Xs,p()),
            S = crypto:mod_pow(Yc, Xs, p()),

            AESKey = crypto:hash(sha256, S),

            gen_tcp:send(Conn, Ys),%KeyCert),
            handle(Conn);
        {tcp_closed, Conn} ->
            io:format("Connection closed: ~p~n", [Conn])
    end.

Java“客户端”:

public class MyProgram {
    private static Socket s;
    private static OutputStream out;
    private static InputStream in;
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        MessageDigest hash;
        byte buffer[] = new byte[1024];
        byte buf2[];
        int len = 0;
        byte[] aeskey;

        try {
            hash = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
            byte    keybuffer[] = new byte[64];
            SecureRandom srnd = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
            BigInteger Xc, Yc, Sc, Ys;

            srnd.nextBytes(keybuffer);
            Xc = new BigInteger(keybuffer);
            Yc = new BigInteger("2").modPow(Xc, DiffieHellman.Group2.P);

            s = new Socket("localhost",12321);
            out = s.getOutputStream();
            in = s.getInputStream();

            out.write(Yc.toByteArray());
            out.flush();

            len = in.read(buffer);
            buf2 = new byte[len];
            System.arraycopy(buffer, 0, buf2, 0, len);

            Ys = new BigInteger(buf2);          
            Sc = Ys.modPow(Xc, DiffieHellman.Group2.P);
            aeskey = hash.digest(Sc.toByteArray());

            out.close();
            in.close();
            s.close();
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }       
    }
}

怎么了?

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

问题是阅读但不了解文档。我在参考页面上花费了大量时间,因为我不经常编写代码。对于BigInteger

的文档,我认为没有太多的细节。
  

所有操作的行为就像Bigintegers在   二进制补码表示法 ...

在我的原始代码中有两个地方引起了问题:

       Ys = new BigInteger(buf2);          
       Sc = Ys.modPow(Xc, DiffieHellman.Group2.P);

第一行的问题是,如果在第一个字节中设置了位8,则整个buf2数组都需要以0x00字节开头。第二行也存在问题...直到执行以下行,该问题才变得明显:aeskey = hash.digest(Sc.toByteArray());

这里的问题是,如果结果的第一个字节中的第8位被设置了……0x00之前。这将转发到digest()函数,但需要省略。

我的代码更改为下面的代码,并且可以正常工作::)

    len = in.read(buffer);
    buf2 = new byte[len+1];
    System.arraycopy(buffer, 0, buf2, 1, len);
    buf2[0] = 0;

    if(buf2[1] < 0)
        Ys = new BigInteger(buf2);
    else
        Ys = new BigInteger(Arrays.copyOfRange(buf2, 1, buf2.length));

    Sc = Ys.modPow(Xc, DiffieHellman.Group2.P);
    buffer = Sc.toByteArray();
    if(buffer[0] == 0)
        aeskey = hash.digest(Arrays.copyOfRange(buffer, 1, buffer.length));
    else
        aeskey = hash.digest(buffer);

这两行保持不变:

    Xc = new BigInteger(keybuffer);
    Yc = new BigInteger("2").modPow(Xc, DiffieHellman.Group2.P);

这是因为私钥可以是“任何随机数”。如有必要,在第二行中将0x00字节添加到客户端的公共密钥之前。但是,Erlang将整数解释为big-endian,并且任何前导0x00字节最终都是无关紧要的,因为它不影响数值,因此不影响进行crypto:mod_pow()时的结果。

非常欢迎对如何改进代码的评论。