Блог

Итак, я создаю приложение Java, которое использует безопасное соединение RSA для доставки данных (на данный момент я вручную кодирую методы шифрования / дешифрования, если есть библиотека или лучший способ сделать это, не стесняйтесь писать), я делаю это впервые, поэтому я нене знаю, что большая часть темы.

Это класс, который я использую как на стороне сервера, так и на стороне клиента для шифрования / дешифрования:

 public class RSAEncryption extends AsymmetricalEncryption {

    public RSAEncryption() {
        super("RSA");
    }

    @Override
    public byte[] encrypt(String data) {
        Cipher cipher = null;
        byte[] encryptedData = new byte[0];
        try {
            cipher = Cipher.getInstance("RSA");
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, super.sharedKey);
            encryptedData = cipher.doFinal(data.getBytes());
            encryptedData = Base64.getEncoder().encode(encryptedData);
        } catch (Exception e) {
            System.err.println("Error on Cipher initialization "   e);
        }
        return encryptedData;
    }

    @Override
    public byte[] decrypt(byte[] data) {
        Cipher cipher = null;
        byte[] encryptedData = null;
        try {
            cipher = Cipher.getInstance("RSA");
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, super.privateKey);
            encryptedData = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(data));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return encryptedData;
    }

}
  

Класс RSAencryption асимметричный encryption, потому что я хотел бы в будущем реализовать разные протоколы шифрования.
Это соединение на стороне сервера:

 public class Connection extends Thread {

    private Socket connection;
    private ObjectInputStream ois;
    private ObjectOutputStream oos;
    private AsymmetricalEncryption encryption;

    public Connection(Socket connection) {
        try {
            this.connection = connection;
            this.ois = new ObjectInputStream(connection.getInputStream());
            this.oos = new ObjectOutputStream(connection.getOutputStream());
            encryption = new RSAEncryption();
            // sending the public key
            oos.writeUTF(encryption.encodeBase64PublicKey(encryption.publicKey));
            oos.flush();
            // read sharedKey
            String encodedKey = ois.readUTF();
            encryption.setSharedKey(encryption.decodeBase64PublicKey(encodedKey, "RSA"));
            this.start();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public Connection(Socket connection, String encryptionMethod) {
        try {
            //this.connection = connection;
            this.ois = new ObjectInputStream(connection.getInputStream());
            this.oos = new ObjectOutputStream(connection.getOutputStream());
            encryption = AsymmetricalEncryptionFactory.getAsymmetricalEncryption(encryptionMethod);
            // sending the public key
            oos.writeUTF(encryption.encodeBase64PublicKey(encryption.publicKey));
            oos.flush();
            // read sharedKey
            String encodedKey = ois.readUTF();
            encryption.setSharedKey(encryption.decodeBase64PublicKey(encodedKey, encryptionMethod));
            this.start();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void run() {
        boolean isRunning = true;
        while(isRunning){
            try {
                byte[] encryptedStringRequest = ois.readAllBytes();
                System.out.println("Encrypted Request: "   encryptedStringRequest);
                byte[] stringRequest = encryption.decrypt(encryptedStringRequest);
                System.out.println("Request: "   new String(stringRequest));
                System.out.println("When you fix the bug remeber to decomment the following two lines of Connection");
                //Request request = Request.parse(this, new JSONObject(stringRequest));
                //RequestQueue.RequestQueue().enqueue(request);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                isRunning = false;
            }
        }
    }

    public void response(Response response){
        try {
            byte[] encryptedStringResponse = encryption.encrypt(response.toJSONString().getBytes());
            oos.write(encryptedStringResponse);
            oos.flush();
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("Error during response sending "  e);
        }
    }

}
  

Это соединение на стороне клиента:

 public class Connection {

    private Socket connection;
    private ObjectInputStream ois;
    private ObjectOutputStream oos;
    private AsymmetricalEncryption encryption;

    public Connection(Socket connection) {
        try {
            this.connection = connection;
            this.oos = new ObjectOutputStream(connection.getOutputStream());
            this.ois = new ObjectInputStream(connection.getInputStream());
            encryption = new RSAEncryption();
            // sending the public key
            oos.writeUTF(encryption.encodeBase64PublicKey(encryption.publicKey));
            oos.flush();
            // read sharedKey
            String encodedKey = ois.readUTF();
            encryption.setSharedKey(encryption.decodeBase64PublicKey(encodedKey, "RSA"));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public Connection(Socket connection, String encryptionMethod) {
        try {
            //this.connection = connection;
            this.ois = new ObjectInputStream(connection.getInputStream());
            this.oos = new ObjectOutputStream(connection.getOutputStream());
            encryption = AsymmetricalEncryptionFactory.getAsymmetricalEncryption(encryptionMethod);
            // sending the public key
            oos.writeUTF(encryption.encodeBase64PublicKey(encryption.publicKey));
            oos.flush();
            // read sharedKey
            String encodedKey = ois.readUTF();
            encryption.setSharedKey(encryption.decodeBase64PublicKey(encodedKey, encryptionMethod));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public Response request(Request request){
        try {
            byte[] encryptedStringResponse = encryption.encrypt(request.toJSONString());
            oos.write(encryptedStringResponse);
            oos.flush();
            byte[] response =  ois.readAllBytes();
            response = encryption.decrypt(response);
            return new Response(new JSONObject(new String(response)));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

}
  

На данный момент я не знаю, почему, но когда я отправляю данные с клиента на сервер, сервер сообщает, что установлено новое соединение, но зависает, ничего не делая, в то время как на стороне клиента говорится, что данные были отправлены.

Лучший способ сделать это — использовать TLS. В Java вы можете создавать серверные и клиентские фабрики сокетов с помощью SSLContext .

Было бы неэтично пытаться разработать свою собственную криптосистему и применять ее к любым данным, которые другие люди доверяют вам защищать. Но если вы делаете это для развлечения, в качестве учебного упражнения и не собираетесь выполнять с ним какую-либо реальную работу, вы можете максимально использовать свои усилия, пытаясь узнать, как работают настоящие криптосистемы.

RSA работает относительно медленно, и объем данных, которые могут быть зашифрованы в каждой операции, ограничен выбранным вами размером ключа RSA. Его лучше всего использовать для шифрования другого ключа для симметричного шифра, такого как AES. Именно так RSA используется в любой широко принятой схеме шифрования. Затем большие объемы данных приложения могут быть быстро зашифрованы с помощью симметричного шифрования с использованием ключа, обмениваемого через RSA.