密钥分配

实习一密钥分配

一、实习目的

1．理解密钥管理的重要性；

2．掌握对称密码和公钥密码密钥管理的不同特性；

3．掌握密钥分发基本方法，能设计密钥分发方案

二、实习要求

1．实习前认真预习第2章的有关内容；

2．复习对称密码和公钥密码相关内容；

3．熟悉Java平台的JCE包有关类。

三、实习内容

假定两个用户A、B，用户A、B的通讯密钥为K，他们的公私钥对分别是K PUa、K PRa 和K PUb、K PRb，他们要进行安全通讯，密钥分发与通信过程如1所示。

图1 基于混合加密的安全通信模型

Fig.1 Model of secure communication based on mixed cryptography

(1)根据图1所示，实现利用公钥密码算法分发对称密钥的过程。

实现的阶梯任务如下：

①以本地两个目录模拟两个用户，采用变量方式直接实现密钥的分发；

②实现算法的图形化方式，用户可以选择算法、参数、工作模式等；

③以文件方式管理密钥及明文、密文；

④采用SSL，建立安全通信过程；

⑤将方案移植到某个web应用中。

(2)按照(1)的阶梯任务，实现基于DH密钥协定的密钥分发。

三、数据测试及预期结果

1、利用DES算法生成对称密钥Key，运行程序后生成Key.dat文件

2、利用RSA算法生成公钥密钥对，将公钥存入A文件夹下，将私钥存入B文件夹下，运行程序后在A文件夹下生成Skey_RSA_pub.dat文件，在B文件夹下生成Skey_RSA_priv.dat 文件：

3、利用RSA加密算法对对称密钥加密，将加密后文件保存为Enc_RSA.dat文件，运行程序后：

4、利用RSA解密算法对密文进行解密，将解密后的文件Key.dat写入B文件夹下，运行程

序后B文件夹下生成Key.dat文件：

四、算法分析及流程图

五、实验总结

通过本次实习，复习了DES和RSA的相关知识，通过使用DES算法和RSA算法实现密钥分发与通信过程，对密钥的分配过程有了一定的了解。还复习了java中有关加密解密的类库，感叹Java真的是很强大呀。还有就是也能提高我们自己的安全意识，之所以要学习安全类的课程，就是因为网络是不安全的。学习了之后也能的以后的开发中避免类似的问题。

附录：

源程序

//生成对称密钥

package Skey;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.ObjectOutputStream;

import javax.crypto.KeyGenerator;

import javax.crypto.SecretKey;

public class Skey_DES {

/**

* @param args

*/

// TODO Auto-generated method stub

//对称密钥的生成，并通过对象序列化方式保存在文件中

public static void main(String args[]) throws Exception

{

KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance("DESede");//创建密钥生成器

kg.init(168);//初始化密钥生成器

SecretKey k=kg.generateKey( );//生成密钥

//通过对象序列化方式将密钥保存在文件中

FileOutputStream f1=new FileOutputStream("A/Key.dat");

ObjectOutputStream b1=new ObjectOutputStream(f1);

b1.writeObject(k);

}

}

//生成对称密钥对

package RSA;

import java.io.*;

import java.security.*;

public class Skey_RSA {

/**

* @param args

*/

public static void main(String[] args) throws Exception{ //密钥对生成器KeyPairGenerator工厂，非对称加密算法：RSA,DSA

KeyPairGenerator kpg=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");

//制定密钥长度

kpg.initialize(1024);

//生成密钥对

KeyPair kp=kpg.genKeyPair();

PublicKey pbkey=kp.getPublic();

PrivateKey prkey=kp.getPrivate();

FileOutputStream

f1=new FileOutputStream("A/Skey_RSA_pub.dat");

ObjectOutputStream b1=new ObjectOutputStream(f1);

b1.writeObject(pbkey);

FileOutputStream

f2=new FileOutputStream("B/Skey_RSA_priv.dat");

ObjectOutputStream b2=new ObjectOutputStream(f2);

b2.writeObject(prkey);

}

}

//公钥加密

package RSA;

import java.security.interfaces.RSAPublicKey;

import java.math.*;

import java.io.*;

public class Enc_RSA {

public static void main(String[] args) throws Exception{ BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("A/Key.dat")));

String s=in.readLine();

FileInputStream f=new FileInputStream("A/Skey_RSA_pub.dat");

ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);

//公钥转换为RSA公钥

RSAPublicKey pbk=(RSAPublicKey)b.readObject();

//获取公钥参数：公钥对应的整数e，用于取模的整数n

BigInteger e=pbk.getPublicExponent();

BigInteger n=pbk.getModulus();

System.out.println("e="+e);

System.out.println("n="+n);

byte ptext[]=s.getBytes("UTF8");

BigInteger m=new BigInteger(ptext);

BigInteger c=m.modPow(e,n);

System.out.println("c="+c);

String cs=c.toString();

BufferedWriter out=

new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(

new FileOutputStream("Enc_RSA.dat")));

out.write(cs,0,cs.length());

out.close();

}

}

//私钥解密

package RSA;

import java.security.interfaces.*;

import java.math.*;

import java.io.*;

public class Dec_RSA {

public static void main(String[] args) throws Exception{

BufferedReader in=new BufferedReader (

new InputStreamReader(

new FileInputStream("Enc_RSA.dat")));

String ctext=in.readLine();

BigInteger c=new BigInteger(ctext);

FileInputStream f=new FileInputStream("B/Skey_RSA_priv.dat");

ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);

RSAPrivateKey prk=(RSAPrivateKey)b.readObject();

BigInteger d=prk.getPrivateExponent();

BigInteger n=prk.getModulus();

System.out.println("d="+d);

System.out.println("n="+n);

BigInteger m=c.modPow(d, n);

System.out.println("m="+m);

byte[]mt=m.toByteArray();

System.out.println("Plain Text is");

for(int i=0;i

System.out.print((char)mt[i]);

FileOutputStream f1=new FileOutputStream("B/Key.dat");

ObjectOutputStream b1=new ObjectOutputStream(f1);

b1.writeObject(m);

}

}

}