Java实现SSH模式加密


Java实现SSH模式加密的实现原理思路分享给大家。

一、SSH加密原理

SSH是先通过非对称加密告诉服务端一个对称加密口令,然后进行验证用户名和密码的时候,使用双方已经知道的加密口令进行加密和解密,见下图:

解释:SSH中为什么要使用非对称加密,又使用对称加密,到底有什么用处?到底安全不安全?既然后来又使用了对称加密,开始的时候为什么还要用非对称加密?反过来,既然用非对称加密,为什么又要使用对称加密呢?

非对称加密,是为了将客户端产生的256位随机的口令传递到服务端,那么在传递的过程中,使用公钥进行了加密,这样,这个256位的加密口令就很难被网络上进行破解。
对称加密,因为频繁的使用非对称加密是非常浪费性能的,那么SSH就是用了256位长度的口令作为接下来传递用户名密码时的加密口令,其破解的难度,想必大家都知道了,每一位上都有0-9种变化。
这样安全吗,我觉得还是很不错的,具体使用起来也易于让人理解。
二、我的SSH加密原理

①、使用场景

我所开发的项目是大宗期货交易,主要服务于交易所,这也就产生一个需求就是,我们需要控制交易所使用我们软件的周期。也就是说我们的项目留有一个后门,用来控制项目的周期,假如交易所使用软件的周期到了,那么如果他不续费,而项目的代码部署在人家的服务器上,此时我们就很难控制了,但是有了这个后门,到期后会自动停止软件,这样就不担心交易所不给我们钱了。

②、使用方式

我们给交易的项目代码中包含一个后门,该后门通过webservice client发送一个请求到web service。
web service接收到请求后,回给client需要的信息。
在以上这个过程当中,就会产生一个SSH加密的请求方式,请允许我用一个拙劣的图表示一下。

三、我的SSH具体实现

既然要用到webservice,那么就需要建立web service服务,还有web service client。关于这方面,我暂时不想说太多,方式有很多,我在这就不误导大家了。我是通过eclipse搞定的,可参照webservice之间通信 。

接下来,我将介绍代码,但是考虑到篇幅问题,一些不必要的代码我就不贴出来了,关键在于讲解清楚这个原理。

①、service

ExchangeService.java

public byte[] request(String param, String resultType) {
  logger.info("请求参数:" + param);

  // 返回对象
  KeyResult keyResult = new KeyResult();

  try {
    // 先获取公钥
    if (resultType.equals(PUBLIC_KEY_RESULT_TYPE)) {

      Map<String, Object> keyMap = RSACoder.initKey();
      // 产生公钥和私钥
      privateKey = RSACoder.getPrivateKey(keyMap);

      keyResult.setKey(RSACoder.getPublicKey(keyMap));

      logger.info("公钥字符串:" + keyResult.getKey());
      logger.info("私钥字符串:" + privateKey);

    } else if (resultType.equals(ECHOSTR_RESULT_TYPE)) {

      // 设置客户端的口令信息
      byte[] paramByte = new BASE64Decoder().decodeBuffer(param);
      echoStr = new String(RSACoder.decryptByPrivateKey(paramByte, privateKey));

    } else {
      // 通过数据库获取交易所对应的权限信息.
      // 先将请求转换为byte数组,然后再进行解密,最后转换为字符串
      ExchangeInfo info = ExchangeInfo.dao.getInfoByName(new String(CryptUtil.decrypt(
          new BASE64Decoder().decodeBuffer(param), echoStr.getBytes())));

      String result = "";

      // 获取系统启用权限
      if (resultType.equals(PRIVILEGE_RESULT_TYPE)) {
        // 先判断使用权限

        // 在判断使用日期
        // 当前登录用登录时获取登录的当前日期和开始日期进行比较,然后计算还可以使用的日期
        long time = (new Date().getTime() / 1000) - string2DateInt(openday);
        // 换算成天数
        int day = (int) (time / (60 * 60 * 24));
        // 还可以使用的天数
        if (usedays - day > 0) {
          // 可以使用
          result = "1";
        } else {
          // 无法使用
          result = "0";
        }

      }

      keyResult.setResult(CryptUtil.encrypt(result.getBytes(), echoStr.getBytes()));
    }

    return JsonUtil.objectToByte(keyResult);
  } catch (Exception e) {
    logger.error("webservice出错了!!!!");
    logger.error(e.getMessage(), e);
  }

  return null;
}

再赘述一下:

第一个判断语句中的内容就是生成公钥和私钥,并且返回公钥。
第二个判断语句中的内容就是保存client发送的随机字符串,这一步非常关键,随机字符串首先通过公钥进行了加密,这大大加强了加密的深度。
第三个判断语句中的内容就是将client的权限通过随机字符串进行加密。
②、client

ExchangeUtil.java

public static boolean canRunForExchange(String resultType) {
  int i = 1;
  boolean result = false;

  while (true) {
    try {
      // webservice调用类
      ExchangeServiceProxy proxy = new ExchangeServiceProxy();
      BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();

      // step1.获取service产生的公钥
      KeyResult keyResult = JsonUtil.byteToObject(proxy.request(null, PUBLIC_KEY_RESULT_TYPE),
          KeyResult.class);

      // step2.产生随机字符串,发送到webserivce
      String echoStr = StrUtil.getEchoStrByLength(10);
      byte[] echoByteParam = RSACoder.encryptByPublicKey(echoStr.getBytes(), keyResult.getKey());
      proxy.request(encoder.encode(echoByteParam), ECHOSTR_RESULT_TYPE);

      // step3.加密客户端请求信息,然后发送到webservice
      // 先加密为byte数组,然后转换成字符串
      byte[] results = proxy.request(
          encoder.encode(CryptUtil.encrypt(Constants.client_type.getBytes(), echoStr.getBytes())),
          resultType);
      keyResult = JsonUtil.byteToObject(results, KeyResult.class);

      // step4.通过口令解密服务端返回消息
      String response = new String(CryptUtil.decrypt(keyResult.getResult(), echoStr.getBytes()));
      if (response.equals("1")) {
        result = true;
      }
      break;
    } catch (Exception e) {
      logger.debug("第" + i + "次加载webservice失败");
      i++;
      logger.error(e.getMessage(), e);

      if (i >= 10) {
        break;
      }
    }
  }

  return result;
}

稍作解释:

通过循环主要为了防止网络断开时服务不停的发送请求,最多10次就够了。
主要有四步操作,注释中我想解释的还可以。
③、共享加密解密公共类

CryptUtil.java

package com.honzh.socket.util;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;

public class CryptUtil {
  /** 
  * @Title: encrypt 
  * @Description: 加密
  * @param data
  * @param key
  * @return
  * @throws Exception
  */
  public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception {
    key = get8(key);
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/CBC/PKCS5Padding");
    DESKeySpec desKeySpec = new DESKeySpec(key);
    SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
    SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(desKeySpec);
    IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(key);
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, iv);
    return cipher.doFinal(data);
  }

  /** 
  * @Title: decrypt 
  * @Description: 解密
  * @param data
  * @param key
  * @return
  * @throws Exception
  */
  public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception {
    key = get8(key);
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/CBC/PKCS5Padding");
    DESKeySpec desKeySpec = new DESKeySpec(key);
    SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
    SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(desKeySpec);
    IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(key);
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, iv);
    return cipher.doFinal(data);
  }

  private static byte[] get8(byte[] key) {
    byte[] key1 = new byte[8];
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
      key1[i] = key[i];
    }
    return key1;
  }

  public static String toHexString(byte[] data) {
    String s = "";
    for (int i = 0; i < data.length; i++) {
      s += Integer.toHexString(data[i] & 0xFF)+"-";
    }
    return s;
  }

}

一般情况下,SHA和MD5两种加密就够我们使用了!
至于其他的辅助类我就不多介绍了,网上有很多资源,希望大家可以结合学习。



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