Javaで文字列を暗号化する方法 質問する

これはGoogle経由で表示される最初のページであり、すべての実装におけるセキュリティの脆弱性に私はうんざりしているので、他の人のために暗号化に関する情報を追加するためにこれを投稿します。7年間元の投稿から。私は修士号私はコンピューター エンジニアリングの学位を取得し、暗号学の研究と学習に多くの時間を費やしてきました。そこで、インターネットをより安全な場所にするために、私なりの意見を述べたいと思います。

また、多くの実装は特定の状況では安全かもしれませんが、なぜそれらを使用して誤って間違いを犯す可能性があるのか​​に注意してください。特別な理由がない限り、利用可能な最も強力なツールを使用してください。全体として、可能であればライブラリを使用し、細かい詳細には触れないようにすることを強くお勧めします。

2018年4月5日更新:わかりやすくするために一部を書き直し、推奨ライブラリをジャシプトにGoogle の新しいライブラリ Tink完全に削除することをお勧めしますジャシプト既存のセットアップから。

序文

以下では、安全な対称暗号の基礎について概説し、標準Javaライブラリを使って自分で暗号を実装するときによく見られる間違いを指摘します。詳細を飛ばしたい場合は、Google の新しいライブラリ Tinkそれをプロジェクトにインポートし、すべての暗号化に AES-GCM モードを使用すると、安全になります。

Java で暗号化する方法の細かい詳細を知りたい場合は、読み進めてください :)

ブロック暗号

まず最初に、対称キー ブロック暗号を選択する必要があります。ブロック暗号は、疑似ランダム性を作成するために使用されるコンピューター機能/プログラムです。疑似ランダム性とは、量子コンピューター以外のコンピューターでは、実際のランダム性との違いを区別できない偽のランダム性です。ブロック暗号は暗号化の構成要素のようなもので、さまざまなモードやスキームと組み合わせて使用​​することで暗号化を作成できます。

現在利用可能なブロック暗号アルゴリズムについては、一度もない繰り返しますが一度もない使用デス決して使わないほうがいいと思います3DESスノーデンのNSA公開でも疑似ランダムに限りなく近いことが確認できた唯一のブロック暗号は256 の. There also exists AES 128; the difference is AES 256 works in 256-bit blocks, while AES 128 works in 128 blocks. All in all, AES 128 is considered secure although some weaknesses have been discovered, but 256 is as solid as it gets.

Fun fact DES was broken by the NSA back when it was initially founded and actually kept a secret for a few years. Although some people still claim 3DES is secure, there are quite a few research papers that have found and analyzed weaknesses in 3DES.

Encryption Modes

Encryption is created when you take a block cipher and use a specific scheme so that the randomness is combined with a key to creating something that is reversible as long as you know the key. This is referred to as an Encryption Mode.

Here is an example of an encryption mode and the simplest mode known as ECB just so you can visually understand what is happening:

The encryption modes you will see most commonly online are the following:

ECB CTR, CBC, GCM

There exist other modes outside of the ones listed and researchers are always working toward new modes to improve existing problems.

Now let's move on to implementations and what is secure. NEVER use ECB this is bad at hiding repeating data as shown by the famous Linux penguin.

When implementing in Java, note that if you use the following code, ECB mode is set by default:

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");

... DANGER THIS IS A VULNERABILITY! and unfortunately, this is seen all over StackOverflow and online in tutorials and examples.

Nonces and IVs

In response to the issue found with ECB mode nounces also known as IVs were created. The idea is that we generate a new random variable and attach it to every encryption so that when you encrypt two messages that are the same they come out different. The beauty behind this is that an IV or nonce is public knowledge. That means an attacker can have access to this but as long as they don't have your key, they cant do anything with that knowledge.

Common issues I will see is that people will set the IV as a static value as in the same fixed value in their code. and here is the pitfall to IVs the moment you repeat one you actually compromise the entire security of your encryption.

Generating A Random IV

SecureRandom randomSecureRandom = new SecureRandom();
byte[] iv = new byte[cipher.getBlockSize()];
randomSecureRandom.nextBytes(iv);
IvParameterSpec ivParams = new IvParameterSpec(iv);

 Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CTR/NoPadding");

 Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7Padding");

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding");