我可以在 Java 中实现端到端加密吗？答案

【问题标题】：Can I implement end-to-end encryption in Java?我可以在 Java 中实现端到端加密吗？
【发布时间】：2014-10-06 04:10:27
【问题描述】：

我正在创建一个 Web 服务，用于存储用户列表及其在线公钥以及加密消息。我的最终目标是端到端加密。

我最初认为这很容易——“哦，OpenSSL 和 RSA 私钥/公钥非对称加密很棒。”错误的。 RSA will only encrypt a tiny bit of data, presumably to pass a regular, symmetric key back and forth.

好的，所以我尝试在网上找到解决方案。其中大多数不是ended without a functioning example 或pointed at using the command line，所有这些似乎都过分且不完整。

有没有一种方法可以对具有非对称密钥的数据使用端到端加密，或者这完全是个人的白日梦？ PHP 中的 OpenSSL 有 a way to do this already，虽然很笨拙但可以工作。

我在这里缺少一些方法吗？

【问题讨论】：

端到端加密对实际数据使用对称加密（例如3DES），仅对会话密钥使用非对称加密。
您只需要传输安全吗？或者您是否真的需要保护通过服务器/代理的单独消息？在前一种情况下，您不需要 TLS 以外的任何东西。 Java 肯定有带有 RSA 身份验证的 TLS。
我不明白您对基于 RSA 的混合加密的问题。我个人更喜欢 ECIES 风格的加密，但这主要是个人喜好问题。除了填充的可疑选择之外，John Snow 对您链接的问题的回答很好。
@CodesInChaos 等人：我有点密集，我希望找到任何类型的示例、工作库等。我可以对这个想法点头，但没有任何实现示例，我很迷茫。

标签： java encryption cryptography

【解决方案1】：

使用非对称密钥（例如RSA）加密大量数据的常用方法是使用混合加密。在混合加密中，您混合对称和非对称加密。首先，您生成了一个随机对称密钥，用于加密数据。然后用非对称密钥加密对称密钥。然后将加密数据+加密随机密钥放在一起，组成完整的加密数据。

您所指的PHP中的openssl_seal()使用混合加密，其中对称算法为RC4。 openssl 实现已经定义了数据如何编码和放在加密文件中的方式，并且可能不一定是您想要的方式。作为混合加密的另一个例子，PGP 使用它自己的数据打包方式。

无论如何，混合加密并不是您在 java 中开箱即用的东西，您通常需要自己实现每个加密 + 打包步骤，或者使用实现该版本的库之一。 An example of doing it yourself is this Java code I found 可以解密上面提到的openssl_seal() 加密的消息。

使用库进行混合加密的示例可能是使用Bouncy Castle 中的 PGP 支持。

【讨论】：

不幸的是，openssl_seal 有弱点：一方面，加密数据没有完整性保护，这意味着攻击者可以修改密文。另一方面，使用了 RC4，它现在被认为是一个糟糕的密码。 AEAD 等技术可提供完整性保护和加密。
感谢您的链接；我现在正在检查它。我应该更具体一点：虽然我喜欢 OpenSSL 库的工作方式，但我不需要使用它们。所以这个例子完美地解决了我一半的困境；它在解密端工作得很好。我将不得不进一步挖掘加密，现在应该更容易了。
仅供参考，在 Java 中使用 openssl_seal 的示例代码的链接已失效。考虑到它的年龄，这并不令人惊讶，但值得注意。

【解决方案2】：

Ebbe 的回答非常好，但是这个问题在 Google 中排名很高，我试图找到一个像样的混合加密库（Bouncy Castle 的文档不存在且不直接，而 GnuPG for Java 依赖于操作系统，并没有经过全面测试）。所以我想我会为疲惫的旅行者补充 Ebbe 的答案。

如果您可以使用它们，JWTs (JavaScript Web Tokens) 可能会很方便。 It's also an IETF Standard。有两种不同的类型：

JWS，这是一个签名的 JWT。纯文本消息，但您可以验证其真实性。 Which has its own IETF Standard
JWE，它是一个加密 JWT。 Which also has its own IETF Standard

不幸的是，目前对 JWE 的支持有点差。但是，这应该有望改善。在这个时间点（2017-04-11），唯一支持 JWE 的 Java JWT 库是BitBucket's Jose4j。

【讨论】：

【解决方案3】：

我不太确定您要加密和解密的内容，但GnuPG for Java 可能是一个不错的选择。

它支持公钥和私钥，可以加密和解密更大的文件和数据。

【讨论】：

他不需要任何第三方库。他只需要澄清他的问题。
我无法发表评论。但他的问题是：“有没有办法使用非对称密钥对数据使用端到端加密”。我认为我的回答适合这个问题。