银行加密体系与加解密算法速览

一、银行3级加密体系说明：

转：加密体系介绍（LMK、ZMK、ZAK、ZPK）_炎升的博客-CSDN博客_lmk密钥

二、加解密算法

1、分类说明

其中按国际和国内使用主要分为：通用算法和国密。

通用算法可以参考：OpenSSL 中文手册 | OpenSSL 中文网

国密算法可以参考：国密算法简单介绍

按加密用途：有对称加密算法、非对称加密算法、摘要算法

文章可以参考：常见的加密算法、原理、优缺点、用途

2、标准说明

加密算法中涉及到很多标准，里面定义了如填充方式、编码方式、加密方式等的规范。

参考文章：密码学浅谈（2）：密码学标准 - X.509 与 PKCS 系列 - 知乎

ASN.1

ASN.1（Abstract Syntax Notation One) 是 ISO 和 ITU-T 的联合标准，是描述数据的表示、编码、传输、解码的灵活的记法。它提供了一套正式、无歧义和精确的规则以描述独立于特定计算机硬件的对象结构。

X.509

X.509 是密码学里公钥证书的格式标准。X.509 证书已应用在包括 TLS/SSL 在内的众多网络协议里，同时它也用在很多非在线应用场景里，比如电子签名服务。X.509 证书里含有公钥、身份信息（比如网络主机名，组织的名称或个体名称等）和签名信息（可以是证书签发机构 CA 的签名，也可以是自签名）。

PKCS 系列

公钥加密标准（Public Key Cryptography Standards, PKCS），此一标准的设计与发布皆由 RSA 资讯安全公司（英语：RSA Security）所制定。

DER

X.690 是一种 ITU-T 标准，指定了几种 ASN.1 编码格式：

• 基本编码规则（BER，Basic Encoding Rules）
• 规范编码规则（CER，Canonical Encoding Rules）
• 可分辨编码规则（DER，Distinguished Encoding Rules）

BER 是 ASN.1 标准制定的用于将数据编码为二进制格式的原始规则。这些规则在 ASN.1 用语中统称为传输语法，指定用于编码数据的确切八位字节（8 位字节）。

DER 是 BER 的子集，提供了一种对 ASN.1 值进行编码的方式。DER 适用于需要唯一编码的情况，例如在密码学中，并确保需要数字签名的数据结构产生唯一的序列化表示。DER 可以被认为是 BER 的规范形式。

PEM

互联网上使用的几个安全相关标准定义了 ASN.1 数据格式，这些格式通常使用基本编码规则（BER）或可分辨编码规则（DER）进行编码，这是二进制的编码。二进制数据格式的一个缺点是不能在文本传输（如电子邮件或文本文档）中交换。基于文本的编码的一个优点是，它们很容易使用通用文本编辑器进行修改；例如，用户可以连接多个证书以形成具有复制和粘贴操作的证书链。

3、分组加密

一般加密的过程都需要考虑：密钥长度、明文长度和密文长度问题。明文长度需要小于密钥长度，而密文长度则等于密钥长度。因此当加密内容长度大于密钥长度时，大部分加密算法都会进行分段加密。

常见的分段模式有：ECB（Electronic CodeBook mode，电子密码本模式）、CBC（Cipher Block Chaining mode，密文分组链接模式）、CFB（Cipher FeedBack mode，密文反馈模式）、OFB（Output FeedBack mode，输出反馈模式）、CTR（CounTeR mode，计数器模式）

参考文章：分组加密算法的几种工作模式 - 十一度 - 博客园

4、填充模式

大部分分组加密算法，对于长度比较长的数据，都会将数据分段成一个个的块Block再进行加密。每个块的长度都是等长的。遇到无法切割成等长的块的数据，就需要对数据进行Padding。

常见的padding算法有：

• ISO10126Padding
• OAEPPadding / OAEPWithAndPadding
• PKCS1Padding / **PKCS5Padding **
• SSL3Padding

参考文章：

分组加密中的填充介绍（PKCS1Padding / PKCS5Padding/ISO10126Padding）_pan_mlpan的博客-CSDN博客_pkcs5padding填充方式

三、Java使用过程的各种问题

1、Cannot find any provider supporting AES/ECB/PKCS7Padding

出现这个问题的原因是：java自带的是PKCS5Padding填充，不支持PKCS7Padding填充。
解决办法是：通过BouncyCastle组件来让java里面支持PKCS7Padding填充。在加解密之前加上：Security.addProvider(new BouncyCastleProvider())，并给Cipher.getInstance方法传入参数”BC”来指定Java使用这个库里的加/解密算法。

2、algid parse error, not a sequence

出现这个问题的原因是：公钥格式不对。之前遇到从加密机导出的公钥格式，跟用PublicKey.getEncode()获取到的内容不一致。加密机导出的内容少了，秘钥算法中的OID部分。

参考文章：SNMP ASN.1 OID编码规则_沙海石的博客-CSDN博客_asn.1 oid