xlang V5.0 起对算法的支持情况

 

加密算法

 

算法	名称	模式/签名算法	填充方案	说明
AES	AES/<padding>	/	PKCS5Padding / PKCS7Padding / ISO10126 / ISO7816-4/ANSI923Padding/NoPadding / ZeroPadding	AES 加密(PKCS5Padding和PKCS7Padding等效)
AES	AES/EBC/padding	ecb	PKCS5Padding / PKCS7Padding
AES	AES/CBC/padding	cbc	PKCS7Padding / ISO10126 / ZeroPadding
AES	AES/CFB1/padding	cfb1	NoPadding
AES	AES/CFB8/padding	cfb8	NoPadding
AES	AES/CFB128/padding	cfb128	NoPadding
AES	AES/OFB/padding	ofb	NoPadding
AES	AES/CTR/padding	ctr	NoPadding
AES	AES/CCM/padding/taglen	ccm	NoPadding	taglen为认证标签长度,如 AES/CCM/NoPadding/128
AES	AES/GCM/padding/taglen	gcm	NoPadding	taglen为认证标签长度,如 AES/GCM/NoPadding/128
AES	AES/XTS/padding	xts	NoPadding
AES	AES/WRAP/padding	wrap	NoPadding
AES	AES/WRAP_PAD	wrap_pad	/	不可指定padding
AES	AES/OCB/padding	ocb	NoPadding
AES	AES/CBC-HMAC-SHA1/padding	cbc-hmac-sha1	PKCS5Padding / PKCS7Padding
AES	CBC-HMAC-SHA256	cbc-hmac-sha256	PKCS5Padding / PKCS7Padding
RSA	RSA/[ECB]/<padding>	/	PKCS1Padding/SSLV23Padding/OAEPPadding/X931Padding/PKCS1PSSPadding/NoPadding	ECB 为兼容保留,无实际意义
RSA	RSA/ECB/OEAPWithSha-1AndMGF1Padding	sha-1	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithSha-224AndMGF1Padding	sha-224	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithSha-256AndMGF1Padding	sha-256	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithSha-384AndMGF1Padding	sha-384	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithSha-512AndMGF1Padding	sha-512	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithSha-512-224AndMGF1Padding	sha-512-224	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithSha-512-256AndMGF1Padding	sha-512-256	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithSha-3-224AndMGF1Padding	sha-3-224	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithSha-3-256AndMGF1Padding	sha-3-256	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithSha-3-384AndMGF1Padding	sha-3-384	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithSha-3-512AndMGF1Padding	sha-3-512	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithShake128AndMGF1Padding	shake128	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithShake256AndMGF1Padding	shake256	OEAPPadding
RSA	RSA/ECB/OEAPWithSm3AndMGF1Padding	sm3	OEAPPadding

 

加密算法命名规则 : 算法名称/模式/填充模式, 如 AES/GCM/PKCS5Padding (不区分大小写)

注意: OAEP填充方式必须指定哈希函数和MGF，根据规范，MGF1 是 OAEP 唯一支持的掩码生成函数,所以是唯一且必须选项。

 

散列算法

MD5	md5	/
HmacSHA256	HmacSHA256	/
SHA256	SHA256	/
SHA-1	SHA-1	/
SM3	SM3	/

注意:区分大小写

 

签名算法

加密算法	散列组合	说明
RSA	MD5|SHA1|SHA256|SHA384|SHA512	/
DSA	MD5|SHA1|SHA256|SHA384|SHA512	/
ECDSA	MD5|SHA1|SHA256|SHA384|SHA512	/

 

签名算法命名规则: 散列算法(大写)with(小写)加密算法(大写) 如: SHA256withRSA (需区分大小写)

 

示例

使用 AES/GCM/NoPadding/128 加解密

//加密
String encrypt(String ciphertext , String associated_data, String nonce,String v3key){
    // 提取字符串数据
    byte [] data = ciphertext.getBytes();
    // 获取加密实例  算法类型为AEC 密码模式为GCM 无填充 128位认证标签
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding/128");
    //构造一个Key 实例
    Key key = KeyFactory.getInstance("AES").generateKey ("AES", 0);
    //加载Key数据
    key.load(v3key.getBytes(), 0, v3key.length(), nilptr);
    //初始化加密实例
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, nonce.getBytes());
    //计算AAD数据
    cipher.updateAAD(associated_data.getBytes(), 0, associated_data.length());
    // 加密数据
    data = cipher.doFinal(data, 0, data.length);
    //转为BASE64字符串输出
    return Base64.encodeToString(data, false);
}



//解密
String decrypt(String ciphertext , String associated_data, String nonce,String v3key){
    // 提取字符串数据
    byte [] data = Base64.decodeString(ciphertext);
    // 获取加密实例  算法类型为AEC 密码模式为GCM 无填充 128位认证标签
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding/128");
    //构造一个Key 实例
    Key key = KeyFactory.getInstance("AES").generateKey ("AES", 0);
    //加载Key数据
    key.load(v3key.getBytes(), 0, v3key.length(), nilptr);
    //初始化加密实例为解密模式
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, nonce.getBytes());
    //计算AAD数据
    cipher.updateAAD(associated_data.getBytes(), 0, associated_data.length());
    // 加密数据
    data = cipher.doFinal(data, 0, data.length);
    //转为BASE64字符串
    return new String(data);
}

 

构造Key 注意事项:

KEY支持的算法预设 RSA \ AES

 

创建KEY实例代码:

//"RSA“ 为算法， Key.PRIVATE_KEY 指示是公钥还是私钥
Key key = KeyFactory.getInstance ("RSA").generateKey ("RSA", Key.PRIVATE_KEY);
//加载PEM 格式的key数据
key.load (pem, 0, pem.length, "PEM");

 

Key 数据格式分为 PEM和DER，PEM格式一般以 -----BEGIN*  开头 以 -----END* 结尾，如不指定格式，内部会做简单识别。

 

签名示例代码:

String APIV3Sign(Key _key, String message){
        Signature sign = Signature.getInstance("SHA256withRSA");
        sign.initSign(_key);
        byte [] data = message.getBytes();
        sign.update(data,0,data.length);
        byte [] res = sign.sign();
        return Base64.encodeToString(res,false);
    }

 

RSA 生成Key 说明 

 

第一步: 使用 KeyFactory.getInstance("RSA") 获取支持RSA的KeyFactory；

第二步: 使用第一步获得的 KeyFactory 调用 generateKey("RSA", Key.PRIVATE_KEY) 创建一个Key 私钥实例。

第三步: 设置 RSA key 的bits 长度和常数e (使用 setParam)

第四步: 调用 key 的create方法，建立 key，

第五步: 通过第一步获得的 KeyFactory 生成公钥:

 

具体实现如下:

// 新建 RSA 私钥实例
Key key = KeyFactory.getInstance("RSA").generateKey("RSA", Key.PRIVATE_KEY);
key.setParam(Key.RSA_BITS, 1024); //设置长度 1024位
key.setParam(Key.RSA_e, Key.RSA_E_F4);//设置常数E 65537

if (key.create()){  //  创建key
    Key publicKey = KeyFactory.getInstance("RSA").generateKey(key, Key.PUBLIC_KEY); // 生成公钥

    byte [] prikey_data = key.getData(); // 获取私钥数据
    _system_.consoleWrite("\n\npri key:" + Base64.encodeToString(prikey_data, false)); //打印私钥数据

    byte [] pubkey_data = publicKey.getData(); // 获取公钥数据
    _system_.consoleWrite("\n\npub key:" + Base64.encodeToString(pubkey_data, false)); //打印公钥数据
}

 

RSA 加解密说明

严格意义上RSA公钥不能用于解密, 私钥不能用于加密，例如使用RSA/ECB/OAEPWithSHA-1AndMGF1Padding 的使用公钥解密将会失败抛出异常，尽管底层的函数库提供了支持相反操作的功能，但仍需要注意调用失败的可能性。

注意: 使用MGF1Padding的OAEP填充方案时，‌只能通过私钥进行解密‌。

 

RSA 加解密实例:

    Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA"); // 获取Cipher 对象
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, nilptr); //使用上一步的 私钥初始化
    data = cipher.doFinal(nilptr, 0, 0);  // 加密数据并返回结果

 

    Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPWithSM3AndMGF1Padding");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey, nilptr);
    data = cipher.doFinal("12345678901234567890".getBytes(), 0, 20);
    
    cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPWithSM3AndMGF1Padding");
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, nilptr);
    data = cipher.doFinal(data, 0, data.length);

 

加解密和签名相关虽然部分方法以返回值表示状态，但某些情况下仍会抛出异常, 除了常规以返回值判断外，仍需使以 try 块包裹。

 

其他

此外,xlang 标准库还提供了以C语言方式(面向过程的方式调用加解密), 见 Crypto 类，但需注意，每个过程均依赖 long 类型句柄，用完后需要手动释放，否则会泄露。

 

使用示例:

byte [] data = "123456789".getBytes(); // 准备数据

long hCrypto = Crypto.rsa_init(); // 初始化一个 rsa 的句柄

Crypto.rsa_create(hCrypto, 1024); //创建

byte[] pbkey = Crypto.rsa_getPublicKey(hCrypto); //获取公钥        
byte[] prkey = Crypto.rsa_getPrivateKey(hCrypto); //获取私钥

byte[] pben = Crypto.rsa_privateEncrypto(hCrypto, data, 0, data.length, Crypto.PKCS1Padding); // 加密       
byte[] pbde = Crypto.rsa_publicDecrypto(hCrypto, pben, 0, pben.length, Crypto.PKCS1Padding); //解密

Crypto.rsa_close(hCrypto); //记得关闭句柄

 

注意:此类在未来将被弃用。