PBKDF2和Java中的Bouncycastle

Question

我试图将密码安全地存储在数据库中，为此，我选择存储使用PBKDF2函数生成的哈希值。我想使用弹性城堡库来执行此操作，但是我不知道为什么我无法通过使用JCE接口来使其工作…问题是，以三种不同的方式生成哈希值：
1.使用PBKDF2WithHmacSHA1秘密密钥由sun提供的工厂
。2.直接
使用有弹性的城堡api。3.通过JCE使用有弹性的城堡会
产生2个不同的值：前两个值相同，第三个值相同。

这是我的代码：

    //Mode 1

    SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA1");
    KeySpec keyspec = new PBEKeySpec("password".toCharArray(), salt, 1000, 128);
    Key key = factory.generateSecret(keyspec);
    System.out.println(key.getClass().getName());
    System.out.println(Arrays.toString(key.getEncoded()));

    //Mode 2

    PBEParametersGenerator generator = new PKCS5S2ParametersGenerator();
    generator.init(PBEParametersGenerator.PKCS5PasswordToUTF8Bytes(("password").toCharArray()), salt, 1000);
    KeyParameter params = (KeyParameter)generator.generateDerivedParameters(128);
    System.out.println(Arrays.toString(params.getKey()));

    //Mode 3

    SecretKeyFactory factorybc = SecretKeyFactory.getInstance("PBEWITHHMACSHA1", "BC");
    KeySpec keyspecbc = new PBEKeySpec("password".toCharArray(), salt, 1000, 128);
    Key keybc = factorybc.generateSecret(keyspecbc);
    System.out.println(keybc.getClass().getName());
    System.out.println(Arrays.toString(keybc.getEncoded()));
    System.out.println(keybc.getAlgorithm());

我知道PBKDF2是使用HMAC SHA1实现的，所以这就是为什么我在最后一种方法中选择了我从有弹性的城堡java文档中选择的“
PBEWITHHMACSHA1”作为算法的原因。

输出如下：

com.sun.crypto.provider.SunJCE_ae
[-53, 29, 113, -110, -25, 76, 115, -127, -64, 74, -63, 102, 75, 81, -21, 74]
[-53, 29, 113, -110, -25, 76, 115, -127, -64, 74, -63, 102, 75, 81, -21, 74]
org.bouncycastle.jce.provider.JCEPBEKey
[14, -47, -87, -16, -117, -31, 91, -121, 90, -68, -82, -31, -27, 5, -93, -67, 30, -34, -64, -40]
PBEwithHmacSHA

有任何想法吗？

Answer 1

简而言之，差异的原因是模式＃1和＃2中的PBKDF2算法使用PKCS＃5 v2方案2（PKCS5S2）来生成迭代密钥，但是模式＃3中用于“
PBEWITHHMACSHA1”的BouncyCastle提供程序使用了PKCS＃而是使用12
v1（PKCS12）算法。这些是完全不同的密钥生成算法，因此您将获得不同的结果。

下面将详细说明为何如此以及为什么您得到不同大小的结果。

首先，在构造JCE
KeySpec时，keyLength参数仅向提供者“偏好”表示所需的密钥大小。从API文档：

注意：这用于指示密钥长度可变的密钥对密钥长度的偏好。实际密钥大小取决于每个提供程序的实现。

从JCEPBEKey的来源来看，Bouncy
Castle提供程序似乎并不尊重此参数，因此，在使用JCE API时，您应该期望从使用SHA-1的任何BC提供程序获取160位密钥。

您可以通过以编程方式访问测试代码中getKeySize()返回的keybc变量上的方法来确认这一点：

Key keybc = factorybc.generateSecret(keyspecbc);
// ...
Method getKeySize = JCEPBEKey.class.getDeclaredMethod("getKeySize");
getKeySize.setAccessible(true);
System.out.println(getKeySize.invoke(keybc)); // prints '160'

现在，要了解“
PBEWITHHMACSHA1”提供程序的含义，可以在BouncyCastleProvider的源代码中找到以下内容：

put("SecretKeyFactory.PBEWITHHMACSHA1", 
    "org.bouncycastle.jce.provider.JCESecretKeyFactory$PBEWithSHA");

JCESecretKeyFactory.PBEWithSHA的实现如下所示：

public static class PBEWithSHA
    extends PBEKeyFactory
{
    public PBEWithSHA()
    {
        super("PBEwithHmacSHA", null, false, PKCS12, SHA1, 160, 0);
    }
}

您可以在上方看到该密钥工厂使用PKCS＃12
v1（PKCS12）算法来生成迭代密钥。但是，您要用于密码哈希处理的PBKDF2算法改为使用PKCS＃5
v2方案2（PKCS5S2）。这就是为什么您获得不同结果的原因。

我快速浏览了注册的JCE提供程序BouncyCastleProvider，但是根本看不到 任何
使用PKCS5S2的密钥生成算法，更不用说将其与HMAC-SHA-1一起使用了。

因此，我想您要么会使用Sun实现（上面的模式1）并失去在其他JVM上的可移植性，要么直接使用Bouncy
Castle类（上面的模式2）并在运行时需要BC库。

无论哪种方式，您都应该切换到160位密钥，这样就不会不必要地截断生成的SHA-1哈希。