6

在我正在编写的应用程序中，我需要执行 HKDF 以从一个密码中派生两个不同的密钥。在 Java 中搜索有关如何使用它的示例时，我发现了这两个：

在这两种情况下，HKDF 都是在 JCA 提供的 HMAC 之上实现的。我还没有详细阅读这些实现，但我想知道，这不是在 JCA 中的任何地方实现还是在它本身中实现？我必须实施自己的 HKDF 吗？

最让我担心的部分是在应用 info 参数时犯了一个错误。它看起来不平凡和关键。

4

1 回答 1

14

Java中的HKDF实现

不，与大多数 KDF 一样，基于散列消息验证码 (HMAC) 的密钥派生函数 ( HKDF) 在 JCA 中没有标准实现（截至 2020 年）。

其他项目中嵌入了一些实现（就像您已经说过的那样）：

当然，还有使用自己的 Hmac/Mac 实现和 API 的Bouncy Castle 。然而，BC 是一个巨大的依赖项，对于嵌入式或移动用例来说可能是不切实际的。为此，我实现了一个独立的轻量级 java 库（通过所有 RFC 5869 测试向量），它适用于任何javax.crypto.Mac实例：

如果您愿意，当然可以自己实现它，当使用内置的 JCA Hmac 实现时，这是一个相当简单的规范。

HKDF 中的信息参数

来自RFC 5869：

虽然“info”值在 HKDF 的定义中是可选的，但它
在应用程序中通常非常重要。它的主要目标是
将派生的密钥材料绑定到应用程序和上下文特定的
信息。(...) 特别是，它可能会阻止为不同的上下文派生相同的密钥材料。

因此，例如，如果您想从相同的源材料中派生密钥和 IV，您将使用 info 参数（使用此库）：

//example input
String userInput = "this is a user input with bad entropy";

HKDF hkdf = HKDF.fromHmacSha256();

//extract the "raw" data to create output with concentrated entropy
byte[] pseudoRandomKey = hkdf.extract(staticSalt32Byte, userInput.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

//create expanded bytes for e.g. AES secret key and IV
byte[] expandedAesKey = hkdf.expand(pseudoRandomKey, "aes-key".getBytes(StandardCharsets.UTF_8), 16);
byte[] expandedIv = hkdf.expand(pseudoRandomKey, "aes-iv".getBytes(StandardCharsets.UTF_8), 16);

//Example boilerplate encrypting a simple string with created key/iv
SecretKey key = new SecretKeySpec(expandedAesKey, "AES"); //AES-128 key
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, new IvParameterSpec(expandedIv));
byte[] encrypted = cipher.doFinal("my secret message".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
于 2017-10-07T11:22:57.337 回答