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我正在尝试在 Android (Java) 中与 JWE 一起实现 ECDH 加密/解密。
我发现jose4jNimbus JOSE库旨在满足我的所有需求,但似乎比我想象的更具挑战性。

如果有人熟悉,那就是 3D Secure 2.0 ......

在下面的规范中:

  • SDK =本地
  • DS = 目录服务器(另一端)

接下来是规格:

  • 给定:P(DS) - EC 公钥(以 PEM 格式提供,可以转换为 PublicKey 或 JWK)
  • 生成一个新的临时密钥对 (Q(SDK), d(SDK))
  • 根据 JWA (RFC7518) 在 Direct Key Agreement 模式下使用曲线 P-256、d(SDK) 和 P(DS) 进行 Diffie-Hellman 密钥交换过程以生成 CEK。此版本规范支持的参数值为:
    • “alg”:ECDH-ES
    • “apv”:目录服务器 ID
    • “epk”:P(DS),inJSONWebKey(JWK)格式{“kty”:“EC”,“crv”:“P-256”}
    • 所有其他参数:不存在
  • CEK:"kty":oct-256bits
  • 生成 128 位随机数据​​作为 IV
  • 使用 CEK 和 JWE 紧凑序列化根据 JWE (RFC7516) 加密 JSON 对象。此版本规范支持的参数值为:
    • “alg”:目录
    • “epk”:Q(SDK)作为{“kty”:“EC”,“crv”:“P-256”}
    • “enc”:“A128CBC-HS256”或“A128GCM”
    • 所有其他参数:不存在
  • 如果算法是 A128CBC-HS256,则使用完整的 CEK,或者如果算法是 A128GCM,则使用 CEK 的最左边 128 位。
  • 删除临时密钥对 (Q(SDK),d(SDK))
  • 将生成的 JWE 作为 SDK 加密数据提供给 3DS 服务器

如果有人已经实现了这个确切的规范并且可以分享代码,那就太棒了!!

在 jose4j 的示例中有一个使用 ECDH 创建 JWT 的示例:
https ://bitbucket.org/b_c/jose4j/wiki/JWT%20Examples (最后一个示例,标题为“生产和使用嵌套的(签名和加密的)JWT ”)。
但是这个例子并不是我所需要的。当我需要加密文本时,它会创建一个令牌。

从上面规范中的 "CEK:"kty":oct-256bits" 开始,我不明白该怎么做。

这是我使用 Nimbus lib 的代码(到目前为止):

public String nimbus_encrypt(String plainJson, ECPublicKey otherPublicKey, String directoryServerId) throws JOSEException {
    JWEHeader jweHeader = new JWEHeader(
            JWEAlgorithm.ECDH_ES,
            EncryptionMethod.A128CBC_HS256,
            null,
            null,
            null,
            null,
            null,
            null,
            null,
            null,
            null,
            null,
            null,
            null,
            null,
            Base64URL.encode(directoryServerId),
            null,
            0,
            null,
            null,
            null,
            null);

    JWEObject jwe = new JWEObject(jweHeader, new Payload(plainJson));
    jwe.encrypt(new ECDHEncrypter(otherPublicKey));
    String serializedJwe = jwe.serialize();

    Log.d("[ENCRYPTION]", "nimbus_encrypt: jwe = " + jwe.getHeader());
    Log.d("[ENCRYPTION]", "nimbus_encrypt: serializedJwe = " + serializedJwe);

    return serializedJwe;
}

这是雨云输出:

nimbus_encrypt: jwe = {"epk":{"kty":"EC","crv":"P-256","x":"AS0GRfAOWIDONXxaPR_4IuNHcDIUJPHbACjG5L7x-nQ","y":"xonFn1vRASKUTdCkFTwsl16LRmSe-bAF8EO4-mh1NYw"} ,"apv":"RjAwMDAwMDAwMQ","enc":"A128CBC-HS256","alg":"ECDH-ES"}

nimbus_encrypt: serializedJwe = eyJlcGsiOnsia3R5IjoiRUMiLCJjcnYiOiJQLTI1NiIsIngiOiJBUzBHUmZBT1dJRE9OWHhhUFJfNEl1TkhjRElVSlBIYkFDakc1TDd4LW5RIiwieSI6InhvbkZuMXZSQVNLVVRkQ2tGVHdzbDE2TFJtU2UtYkFGOEVPNC1taDFOWXcifSwiYXB2IjoiUmpBd01EQXdNREF3TVEiLCJlbmMiOiJBMTI4Q0JDLUhTMjU2IiwiYWxnIjoiRUNESC1FUyJ9..Pi48b7uj3UilvVXKewFacg.0sx9OkHxxtZvkVm-IENRFw.bu5GvOAwcZxdxaDKWIBqwA

这是我的代码(到目前为止,使用@Brian-Campbell 的答案)使用 jose4j lib:

public String jose4j_encrypt(String plainJson, PublicKey otherPublicKey, String directoryServerId) throws JoseException {
    JsonWebEncryption jwe = new JsonWebEncryption();
    jwe.setAlgorithmHeaderValue(KeyManagementAlgorithmIdentifiers.ECDH_ES);
    jwe.setEncryptionMethodHeaderParameter(ContentEncryptionAlgorithmIdentifiers.AES_128_CBC_HMAC_SHA_256);

    jwe.setHeader(HeaderParameterNames.AGREEMENT_PARTY_V_INFO, Base64Url.encodeUtf8ByteRepresentation(directoryServerId));
    jwe.setKey(otherPublicKey);
    jwe.setPayload(plainJson);

    String serializedJwe = jwe.getCompactSerialization();
    Log.d("[ENCRYPTION]", "jose4j_encrypt: jwe = " + jwe);
    Log.d("[ENCRYPTION]", "jose4j_encrypt: serializedJwe = " + serializedJwe);

    return serializedJwe;
}

这是 jose4j 输出:

jose4j_encrypt: jwe = JsonWebEncryption{"alg":"ECDH-ES","enc":"A128CBC-HS256","apv":"RjAwMDAwMDAwMQ","epk":{"kty":"EC","x" :"prvyhexJXDWvPQmPA1xBjY8mkHEbrEiJ4Dr-7_5YfdQ","y":"fPjw8UdfzgkVTppPSN5o_wprItKLwecoia9yrWi38yo","crv":"P-256"}}

jose4j_encrypt: serializedJwe = eyJhbGciOiJFQ0RILUVTIiwiZW5jIjoiQTEyOENCQy1IUzI1NiIsImFwdiI6IlJqQXdNREF3TURBd01RIiwiZXBrIjp7Imt0eSI6IkVDIiwieCI6InBydnloZXhKWERXdlBRbVBBMXhCalk4bWtIRWJyRWlKNERyLTdfNVlmZFEiLCJ5IjoiZlBqdzhVZGZ6Z2tWVHBwUFNONW9fd3BySXRLTHdlY29pYTl5cldpMzh5byIsImNydiI6IlAtMjU2In19..gxWYwFQSOqLk5HAgs7acdA.mUIHBiWpWSlQaEOJ_EZGYA.eiTe-88fw-Jfuhji_W0rtg

可以看出,最终结果中的“alg”标头是“ECDH-ES”,而不是“dir”。

如果我要实现通信的双方就足够了,但是有了这个规范,这里似乎缺少许多配置......

使用 jose4j 的代码更长,似乎更可配置,但我无法构建足够有价值的东西来发布在这里。

对我来说主要缺少的部分是如何从上面的规范生成 CEK。

谢谢你。

编辑
在上面添加了 jose4j 代码并添加了输出...

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下面是一些使用 jose4j 的示例代码,我认为它可以满足您的需求。您指向的示例类似于 JWE 的明文是 JWS/JWT,但它可以是任何任意内容。CEK 生成/派生的细节由底层 JWE 功能处理。请注意,这只会加密内容,不提供完整性保护或发件人身份验证。

    String encodedCert = "MIIBRjCB7KADAgECAgYBaqxRCjswDAYIKoZIzj0EAwIFADApMQswCQYDVQQGEwJDQTEMMAoGA1UE\n" +
            "ChMDbWVoMQwwCgYDVQQDEwNtZWgwHhcNMTkwNTEyMTM1MjMzWhcNMjAwNTExMTM1MjMzWjApMQsw\n" +
            "CQYDVQQGEwJDQTEMMAoGA1UEChMDbWVoMQwwCgYDVQQDEwNtZWgwWTATBgcqhkjOPQIBBggqhkjO\n" +
            "PQMBBwNCAAQH83AhYHCehKj7M5+UTNshwLFqqqJWGrJPNj9Kr7xvxtcZnyjq+AKLGMLfdk/G7yb8\n" +
            "4vIh0cJwtVs70WgIXT8xMAwGCCqGSM49BAMCBQADRwAwRAIgO0PJRzan2msHpcvcqhybzeualDea\n" +
            "/X2QGAWCYT+sNiwCIDMrfhrzUQ6uIX4vnB8AYqb85Ssl7Qcl9nYtjHb08NR8";

    X509Util x509Util = new X509Util();
    X509Certificate x509Certificate = x509Util.fromBase64Der(encodedCert);

    // the JWE object
    JsonWebEncryption jwe = new JsonWebEncryption();

    // The output of the ECDH-ES key agreement will be used as the content encryption key
    jwe.setAlgorithmHeaderValue(KeyManagementAlgorithmIdentifiers.ECDH_ES);

    // The content encryption key is used to encrypt the payload
    // with a composite AES-CBC / HMAC SHA2 encryption algorithm
    jwe.setEncryptionMethodHeaderParameter(ContentEncryptionAlgorithmIdentifiers.AES_128_CBC_HMAC_SHA_256);

    // don't think you really need this but you had ""apv":DirectoryServerID" in the question so...
    jwe.setHeader(HeaderParameterNames.AGREEMENT_PARTY_V_INFO, Base64Url.encodeUtf8ByteRepresentation("<<DirectoryServerID>>"));

    // We encrypt to the receiver using their public key
    jwe.setKey(x509Certificate.getPublicKey());

    // and maybe put x5t to help the receiver know which key to use in decryption
    jwe.setX509CertSha1ThumbprintHeaderValue(x509Certificate);

    // What is going to be encrypted
    jwe.setPayload("Your text here. It can be JSON or whatever.");

    // Produce the JWE compact serialization, which is a string consisting of five dot ('.') separated
    // base64url-encoded parts in the form Header..IV.Ciphertext.AuthenticationTag
    String serializedJwe = jwe.getCompactSerialization();

    System.out.println(serializedJwe);
于 2019-05-12T14:55:40.793 回答