# 口令加密

对称加密算法决定了口令必须是固定长度,然后对明文进行分块加密。又因为安全需求,口令长度往往都是128位以上,即至少16个字符。

但是我们平时使用的加密软件,输入6位、8位都可以,难道加密方式不一样?

实际上用户输入的口令并不能直接作为AES的密钥进行加密(除非长度恰好是128/192/256位),并且用户输入的口令一般都有规律,安全性远远不如安全随机数产生的随机口令。因此,用户输入的口令,通常还需要使用PBE算法,采用随机数杂凑计算出真正的密钥,再进行加密。

PBE 就是 Password Based Encryption 的缩写,它的作用如下:

key = generate(userPassword, secureRandomPassword);

PBE的作用就是把用户输入的口令和一个安全随机的口令采用杂凑后计算出真正的密钥。以AES密钥为例,我们让用户输入一个口令,然后生成一个随机数,通过PBE算法计算出真正的AES口令,再进行加密,代码如下:

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 把BouncyCastle作为Provider添加到java.security:
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
        // 原文:
        String message = "Hello, world!";
        // 加密口令:
        String password = "hello12345";
        // 16 bytes随机Salt:
        byte[] salt = SecureRandom.getInstanceStrong().generateSeed(16);
        System.out.printf("salt: %032x\n", new BigInteger(1, salt));
        // 加密:
        byte[] data = message.getBytes("UTF-8");
        byte[] encrypted = encrypt(password, salt, data);
        System.out.println("encrypted: " + Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted));
        // 解密:
        byte[] decrypted = decrypt(password, salt, encrypted);
        System.out.println("decrypted: " + new String(decrypted, "UTF-8"));
    }

    // 加密:
    public static byte[] encrypt(String password, byte[] salt, byte[] input) throws GeneralSecurityException {
        PBEKeySpec keySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray());
        SecretKeyFactory skeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("PBEwithSHA1and128bitAES-CBC-BC");
        SecretKey skey = skeyFactory.generateSecret(keySpec);
        PBEParameterSpec pbeps = new PBEParameterSpec(salt, 1000);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("PBEwithSHA1and128bitAES-CBC-BC");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skey, pbeps);
        return cipher.doFinal(input);
    }

    // 解密:
    public static byte[] decrypt(String password, byte[] salt, byte[] input) throws GeneralSecurityException {
        PBEKeySpec keySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray());
        SecretKeyFactory skeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("PBEwithSHA1and128bitAES-CBC-BC");
        SecretKey skey = skeyFactory.generateSecret(keySpec);
        PBEParameterSpec pbeps = new PBEParameterSpec(salt, 1000);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("PBEwithSHA1and128bitAES-CBC-BC");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skey, pbeps);
        return cipher.doFinal(input);
    }
}

# 小结

PBE算法通过用户口令和安全的随机salt计算出Key,然后再进行加密;

Key通过口令和安全的随机salt计算得出,大大提高了安全性;

PBE算法内部使用的仍然是标准对称加密算法(例如AES)。