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[转载]论Java加密技术与Windows的结合（1）

samuel

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于 2003-08-22 11:17

[转载自 ·独行客· http://www.yesky.com/20030429/1666178.shtml]

公共钥匙加密技术需要一个空间来存储数字证书和私钥。通过将钥匙和证书存储到一个文件中（称为keystore），Java Security Architecture实现了独立于平台的加密技术。

　　Microsoft Windows把钥匙和证书存储到Windows注册表和文件系统中。这就是说，在Windows系统上运行安全的Java程序的用户必须在Java和Microsoft的钥匙和证书库之间输入和输出钥匙和证书。好消息是，你可以“哄骗”Java应用程序通过Microsoft本地函数来运用Microsoft的证书和钥匙库。

　　通过将你的Java应用程序同Windows 钥匙/证书库结合起来，你虽然牺牲了平台独立性，但你得到了四个好处：减少了管理和支持的成本、更方便用户使用、更好的证书撤消校验、以及更好的钥匙和证书管理工具。

　　一个Java程序必须通过四个不同的类实现与Windows加密术的集成： · TrustManager Provider：用这个类来实现与Windows证书库的集成并实现安全策略。

　　· KeyManager Provider：用这个类来实现与Windows私钥库的集成。
　　· RSA Signature Provider：数字签名需要访问私钥库。如果Java程序不能读取私钥（比如，如果私钥存在一个加密了的智能卡上了），那么签名操作就必须在Windows中进行。
　　· RSA Cipher Provider：解密RSA加密的数据（如加密套接字协议层（SSL）对称的钥匙）需要访问私钥库。如果Java程序不能读取私钥（比如，如果私钥存在一个加密了的智能卡上了），那么RSA解密操作就必须在Windows中进行。

　　我将讲述与Windows平台集成的TrustManager Provider、KeyManager Provider、RSA Signature Provider和RSA Cipher Provider的用法。TrustManager和KeyManager可以让你构建可运行的Windows支持的Java Secure Socket Extension（JSSE）应用程序。JSSE范例程序——EchoServer和EchoClient可以证明这一点。你不能覆盖JSSE的内置的RSA Cipher Provider，所以，只有当私钥可以从Windows钥匙库中输出时，JSSE应用程序才可以运行。

　　如果你在编写一个运用RSA签名或RSA加密的Java应用程序，那么你可以运用Windows支持的RSA Signature Provider和Cipher Provider。这不需要从Windows钥匙库中输出私钥。对于其它三个提供者（provider），你可以单独使用每一个。

　　该代码是用 beta版JDK 1.4.0-rc开发的，很稳定。不过，我们打算将该代码作为一个框架，进行进一步的开发。在将该代码用于生产环境前，你应该改进异常处理，确信在本地代码中没有内存泄露，并使密钥的暴露降低到最小。为了测试代码，你需要一个RSA数字证书。你可以从VeriSign网站www.verisign.com/client/enrollment得到一个临时证书，有效期是60天。具体操作请遵循该站点上的指南。不要选定标为“Protect your Private Key”的框。因为没有选定这个框，你的私钥就可以输出。

　　下面的代码初试化了四个提供者：

MSTrustMgrProvider.install（）；
MSKeyMgrProvider.install（）；
MSRSASignProvider.install（）；
MSRSACipherProvider.install（）；
kmf = KeyManagerFactory
.getInstance（"MSKMF"）；
tmf = TrustManagerFactory.
getInstance（"MSTMF"）；
Cipher cipher =
Cipher.getInstance（
"RSA/ECB/PKCS1Padding"）；
Signature rsa =
Signature.getInstance（
"SHA1withRSA"）；

　　所有的四个提供者都调用了10个本地的Microsoft函数：

　　· MSgetCACerts（）从Microsoft证书库返回一列认证授权中心（Certificate Authority （CA））签发的证书。
　　· 如果一个证书没有被撤消，MSVerifyCertRevocation（）返回true。
　　· MSgetPrivateKey（）为一个特定的别名（alias ）返回私钥。（这里所说的一个别名就是带有一个RSA私钥和证书的一个身份。）钥匙从Microsoft钥匙库中输出。
　　· MSgetCert（）为一个特定的别名从Microsoft证书库中返回一个证书。
　　· MSgetAliases（）返回一组别名（带有私钥的一个身份的名字）。Microsoft钥匙库中的每个私钥都有一个别名。
　　· MSrsaSignHash（）返回哈希数据（hashed data）的RSA签名。
　　· MSrsaDecrypt（）用RSA算法来解密一个先前加密了的数据块。
　　· MSrsaEncrypt（）用Microsoft RSA provider来加密一个数据块。
　　· MSrsaGetKeysize（）返回Microsoft钥匙库中一个钥匙的RSA钥匙大小。
　　· MSgetCRL（）将一个证书撤消清单（Certificate Revocation List（CRL））下载到Microsoft Internet缓存中。

　　一个约500行的用C语言代码编写的源文件mscryptofunctions.c中包含了所有这些函数。该代码可以在Windows 98/NT4/2000/XP上运行。

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