自堕落な技術者の日記

OpenSSLで生成したRSA/DSA秘密鍵は

今までずっと暗号化しないPKCS#8だと勘違いしていたんですが

PKCS#1の秘密鍵だったんですね。

＃常識でしたか、、、、、（Ｔ＿Ｔ）

Javaの

PKCS8EncodedKeySpecで読んで使おうと思ったら

できないんで、おかしいなぁと思って調べちゃいました。

ちなみにOpenSSLで生成したDSA秘密鍵

% openssl dsaparam -out aaa.prm 1024
% openssl gendsa -out aaa.prvkey aaa.prm

当たり前ですが、こんなASN.1構造です。

SEQUENCE {
  INTEGER 0 -- version
  INTEGER -- P プライム
  INTEGER -- Q サブプライム
  INTEGER -- G ベース
  INTEGER -- Y 公開鍵
  INTEGER -- X 秘密鍵 }

さらにはOpenSSLで生成したPKCS#1 RSA秘密鍵

% openssl genrsa -out bbb.prvkey 1024

ASN.1構造はこんな感じ。

SEQUENCE {
  INTEGER 0 -- version
  INTEGER -- n モジュラス(modulus)
  INTEGER -- e 公開指数(public exponent)
  INTEGER -- d 秘密指数 (private exponent)
  INTEGER -- p プライム1 nの素因数 (prime1)
  INTEGER -- q プライム2 nの素因数 (prime2)
  INTEGER -- プライム1指数 (exponent1 = d mod (p-1))
  INTEGER -- プライム2指数 (exponent2 = d mod (q-1))
  INTEGER -- 中国剰余定理係数 (coefficient = (inverse of q) mod p) }

以上のPKCS#1フォーマットのRSA/DSA鍵はそのままでは

Javaでは読み込むことができない(と思う)ので

PKCS#8にくるんでやる必要があります。

OpenSSLのPKCS#1 DSA秘密鍵をPKCS#8に変換

秘密鍵を共通鍵暗号で保護しない平文形式の鍵に

変換するには以下のようにします。

% openssl pkcs8 -in dsa.prvkey -out dsa.prvkey.p8 -topk8 -nocrypt

すると生成されたPKCS#8のDSA秘密鍵は

SEQUENCE {
  INTEGER 0 -- version
  SEQUENCE {
    OBJECT IDENTIFIER dsa (1.2.840.10040.4.1)
    SEQUENCE {
      INTEGER -- P プライム
      INTEGER -- Q サブプライム
      INTEGER -- G ベース
      }
    }
    OCTET STRING, encapsulates {
      INTEGER -- X 秘密鍵 
      }
    }
  }

ありゃりゃ、Yが無くなり、秘密鍵XがOCTET STRINGで

カプセル化されちゃったぞ。

OpenSSLのPKCS#1 RSA秘密鍵をPKCS#8に変換

同様にPKCS#1 RSA秘密鍵をPKCS#8に変換してみます。

% openssl pkcs8 -in rsa.prvkey -out rsa.prvkey.p8 -topk8 -nocrypt

すると生成されたPKCS#8 RSA秘密鍵のASN.1構造は

こんな感じ。

SEQUENCE {
  INTEGER 0 -- version
  SEQUENCE {
    OBJECT IDENTIFIER rsaEncryption (1.2.840.113549.1.1.1)
    NULL }
  OCTET STRING, encapsulates {    
    SEQUENCE {
      INTEGER 0
      INTEGER -- n モジュラス
      INTEGER -- e 公開指数
      INTEGER -- d 秘密指数
      INTEGER -- p プライム1
      INTEGER -- q プライム2
      INTEGER -- プライム1指数
      INTEGER -- プライム2指数
      INTEGER -- 中国剰余定理係数
      }
    }
  }

AiCryptoのPKCS#8 DSA秘密鍵は？

Challenge PKI Test Suiteでは秘密鍵はどうなってるのか

ちゃんと見たことも無かったので見てみると保護されないPKCS#8になっていました。

この部分はOpenSSLと同じような暗号ライブラリAiCryptoの

PEM_write_p8()関数が使わています。

で、出力はこんな感じ。

SEQUENCE {
  INTEGER 0 -- version
  SEQUENCE {
    OBJECT IDENTIFIER dsa (1.2.840.10040.4.1)
    SEQUENCE {
      INTEGER -- P プライム
      INTEGER -- Q サブプライム
      INTEGER -- G ベース
      INTEGER -- Y 公開鍵
      INTEGER -- X 秘密鍵
      }
    }
  }

公開鍵Yがあったり、秘密鍵XがOCTETSTRINGでカプセル化

されていないところがOpenSSLとはちょっと違いますね。

AiCryptoのPKCS#8 RSA秘密鍵は？

同様にAiCryptoの生成したPKCS#8 RSA秘密鍵も見てみます。

SEQUENCE {
  INTEGER 0 -- version
  SEQUENCE {
    OBJECT IDENTIFIER rsaEncryption (1.2.840.113549.1.1.1)
    NULL }
  OCTET STRING, encapsulates {    
    SEQUENCE {
      INTEGER 0
      INTEGER -- n モジュラス
      INTEGER -- e 公開指数
      INTEGER -- d 秘密指数
      INTEGER -- p プライム1
      INTEGER -- q プライム2
      INTEGER -- プライム1指数
      INTEGER -- プライム2指数
      INTEGER -- 中国剰余定理係数
      }
    }
  }

これは、OpenSSLの変換結果と全く同じ構造ですね。

PKCS#8ファイルをJavaで読み込む

読み込むのは以下のような感じになります。

byte[] p8 = PEMの内容を何らかの方法でbyte配列に
KeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(p8)
KeyFactory kf = null;
if (鍵がRSAなら)
  kf = KeyFactory.getInstance("RSA");
else
  kf = KeyFactory.getInstance("DSA");
PrivateKey pk = kf.generatePrivate(keySpec);

その鍵がRSAであるかDSAであるかはkeySpecからはわからないので

tryで適当にやってみるしか無いと思います。

OpenSSLやAiCryptoのPKCS#8がJavaで読めたか

実行結果をまとめたのが下表になります。

秘密鍵の生成方法	Javaで読めるか？
DSA OpenSSL PKCS1→PKCS8	読める
DSA AiCrypto PKCS8	読める
RSA OpenSSL PKCS1→PKCS8	読める
RSA AiCrypto PKCS8	読める

なるほどなるほど、カプセル化の部分はきちんと吸収してくれるらしい。

しかしながら、DSAだろうが、RSAだろうが

PKCS#1だろうが、PKCS#8だろうが、PKCS#12だろうが

ファイル渡すとポッと秘密鍵が使えるものがあると有難いですね。

ううん、作っておこう、、、、