iOSアプリとJavaサーブレットの間にAES暗号化を実装しようとしています。JavaサーブレットはBouncyCastleライブラリを使用し、iOSアプリはOpenSSLを使用します。両方の側で同じ公開/秘密鍵ペアとドメインパラメータを使用しましたが、OpenSSLによって生成された共有シークレットは、サーバー側のBouncyCastleによって生成されたものと異なる場合があります。
手順は次のとおりです。
- 指定されたドメインパラメータ（たとえば
server_public_key、server_private_key）を使用してサーバーで生成された公開鍵と秘密鍵のペア server_public_keyEC_POINTXとYの形でiOSアプリに埋め込まれています- 実行時に、iOSアプリは独自の公開鍵と秘密鍵のペアを生成します（
client_key_curveこれはEC_KEY）、および - 次に、server_public_keyとclient_key_curveに基づいて
server_public_key共有秘密（ ）をロードして計算し、key_agreement - 次に、
client_public_key（から抽出されたclient_key_curve）と、派生した共有シークレット（）を使用して対称的に暗号化された暗号化メッセージがkey_agreementサーバーに送信されます。 - サーバー側では、共有シークレットは
client_public_key、クライアント側と同じサーバーECDHパラメーターを使用して計算されます。 - 次に、計算されたものを使用して復号化された暗号化されたメッセージ
key_agreement
ただし、復号化されたメッセージは、クライアントが送信したメッセージと常に同じであるとは限りません。
同じ手順を使用するが暗号化にBouncyCastleを使用するAndroidアプリも開発したので、OpenSSLを使用して実装されたコードの正確性を疑うので、他の人が問題の解決に役立つようにコードをここに公開します。共有シークレットを計算するために実装したものは次のとおりです
- (void)calculateSharedSecret
{
BN_CTX* bn_ctx;
EC_KEY* client_key_curve = NULL;
EC_KEY* server_key_curve = NULL;
EC_GROUP* client_key_group = NULL;
EC_GROUP* server_key_group = NULL;
EC_POINT* client_publicKey = NULL;
EC_POINT* server_publicKey = NULL;
BIGNUM* client_privatKey = NULL;
BIGNUM* client_publicK_x = NULL;
BIGNUM* client_publicK_y = NULL;
BIGNUM* server_publicK_x = NULL;
BIGNUM* server_publicK_y = NULL;
NSException *p = [NSException exceptionWithName:@"" reason:@"" userInfo:nil];
bn_ctx = BN_CTX_new();
BN_CTX_start(bn_ctx);
client_publicK_x = BN_CTX_get(bn_ctx);
client_publicK_y = BN_CTX_get(bn_ctx);
client_privatKey = BN_CTX_get(bn_ctx);
server_publicK_x = BN_CTX_get(bn_ctx);
server_publicK_y = BN_CTX_get(bn_ctx);
// client
if ((client_key_curve = EC_KEY_new_by_curve_name(NID_X9_62_prime256v1)) == NULL)
@throw p;
if ((client_key_group = (EC_GROUP *)EC_KEY_get0_group(client_key_curve)) == NULL)
@throw p;
if (EC_KEY_generate_key(client_key_curve) != 1)
@throw p;
if ((client_publicKey = (EC_POINT *)EC_KEY_get0_public_key(client_key_curve)) == NULL)
@throw p;
if (EC_KEY_check_key(client_key_curve) != 1)
@throw p;
client_privatKey = (BIGNUM *)EC_KEY_get0_private_key(client_key_curve);
char *client_public_key = EC_POINT_point2hex(client_key_group, client_publicKey, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, bn_ctx);
char *client_privat_key = BN_bn2hex(client_privatKey);
_clientPublicKey = [NSString stringWithCString:client_public_key encoding:NSUTF8StringEncoding];
// server
NSArray* lines = [self loadServerPublicKeyXY];
NSString *public_str_x = [lines objectAtIndex:0];
NSString *public_str_y = [lines objectAtIndex:1];
BN_dec2bn(&server_publicK_x, [public_str_x UTF8String]);
BN_dec2bn(&server_publicK_y, [public_str_y UTF8String]);
if ((server_key_curve = EC_KEY_new_by_curve_name(NID_X9_62_prime256v1)) == NULL)
@throw p;
if ((server_key_group = (EC_GROUP *)EC_KEY_get0_group(server_key_curve)) == NULL)
@throw p;
if (EC_KEY_generate_key(server_key_curve) != 1)
@throw p;
if ((server_publicKey = EC_POINT_new(server_key_group)) == NULL)
@throw p;
if (EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(server_key_group, server_publicKey, server_publicK_x, server_publicK_y, bn_ctx) != 1)
@throw p;
if (EC_KEY_check_key(server_key_curve) != 1)
@throw p;
unsigned char *key_agreement = NULL;
key_agreement = (unsigned char *)OPENSSL_malloc(SHA_DIGEST_LENGTH);
if (ECDH_compute_key(key_agreement, SHA_DIGEST_LENGTH, server_publicKey, client_key_curve, KDF1_SHA1) == 0)
@throw p;
_symmetricKey = [NSData dataWithBytes:key_agreement length:16];
}
と
void *KDF1_SHA1(const void *input, size_t inlen, void *output, size_t *outlen)
{
if (*outlen < SHA_DIGEST_LENGTH)
return NULL;
else
*outlen = SHA_DIGEST_LENGTH;
return SHA1(input, inlen, output);
}
_clientPublicKey_symmetricKeyクラスレベルで宣言されます
同じ曲線（prime256v1またはsecp256r1という名前）が両側で使用されますが、結果は常に同じとは限りません。
編集1：@PeterDettmanに応えて、サーバーを公開しました–より明確にするためのサイドコード
public byte[] generateAESSymmetricKey(byte[] client_public_key_hex) throws InvalidRequest{
try {
// ECDH Private Key as well as other prime256v1 params was generated by Java "keytool" and stored in a JKS file
KeyStore keyStore = ...;
PrivateKey privateKey = (PrivateKey) keyStore.getKey("keyAlias", "keyStorePassword".toCharArray());
ECPrivateKeyParameters ecdhPrivateKeyParameters = (ECPrivateKeyParameters) (PrivateKeyFactory.createKey(privateKey.getEncoded()));
ECCurve ecCurve = ecdhPrivateKeyParameters.getParameters().getCurve();
ECDomainParameters ecDomainParameters = ecdhPrivateKeyParameters.getParameters();
ECPublicKeyParameters client_public_key = new ECPublicKeyParameters(ecCurve.decodePoint(client_public_key_hex), ecDomainParameters);
BasicAgreement agree = new ECDHBasicAgreement();
agree.init(ecdhPrivateKeyParameters);
byte[] keyAgreement = agree.calculateAgreement(client_public_key).toByteArray();
SHA1Digest sha1Digest = new SHA1Digest();
sha1Digest.update(keyAgreement, 0, keyAgreement.length);
byte hashKeyAgreement[] = new byte[sha1Digest.getDigestSize()];
sha1Digest.doFinal(hashKeyAgreement, 0);
byte[] server_calculatd_symmetric_key = new byte[16];
System.arraycopy(hashKeyAgreement, 0, server_calculatd_symmetric_key, 0, server_calculatd_symmetric_key.length);
return server_calculatd_symmetric_key;
} catch (Throwable ignored) {
return null;
}
}
ここclient_public_key_hexでclient_public_key、それはバイトの配列に変換されます。期待される結果は、常にserver_calculatd_symmetric_key等しいということですsymmetricKey。しかし、それらは常に同じではありません。
編集2：@PeterDettmanの回答へのフィードバックとして、彼の提案を反映するためにいくつかの変更を加えました。不平等の割合は減少しますが、どちらの側でも生成された鍵共有（共有秘密）はすべての場合でまだ同じではありません。
以下のデータで不平等ケースの1つを再現することが可能です
- 公開鍵： 02E05C058C3DF6E8D63791660D9C5EA98B5A0822AB93339B0B8815322131119C4C
- プライベートキー： 062E8AC930BD6009CF929E51B37432498075D21C335BD00086BF68CE09933ACA
- OpenSSLによって生成された共有シークレット：51d027264f8540e5d0fde70000000000
- BouncyCastleによって生成された共有シークレット： 51d027264f8540e5d0fde700e5db0fab
では、実装されたコードや手順に間違いはありますか？
ありがとう