如何在 Java 中生成 384 位对称密钥大小？

Question

我正在研究一种密码，它采用比 256 位（即 384 位）更大的对称密钥大小？有没有一种方法可以使用 384 位的 KDF（或其他任何东西）之类的东西生成对称密钥。我尝试在 java 中使用Key Generator 并使用keyGenerator.init(384)，但它最多只支持 256 位。您认为我可以将 128 位对称密钥与 Java 中的密钥生成器生成的 256 位对称密钥结合起来吗？我想避免不得不尝试使用散列函数，对其进行大量迭代，并尝试向其中添加我自己的随机盐。我知道这是一个不常见的问题，因为没有人会寻找 384 位对称密钥大小。我不是特别在寻找 KDF，只是一种生成随机对称密钥的简单而强大的方法。我的用例不涉及获取诸如用户密码之类的低熵信息并将其设为密钥。

Answer 1

您认为我可以将 128 位对称密钥与 Java 中的密钥生成器生成的 256 位对称密钥结合起来吗？

当然，您只需使用 getEncoded() 检索 256 位和 128 位密钥的字节，使用 Arrays.concat 将返回的两个 byte[] 合并为一个 byte[]，然后在结果上使用 new SecretKeySpec。

我想避免不得不尝试使用散列函数，对其进行大量迭代，并尝试向其中添加我自己的随机盐。

如果您有 256 位源素材，那么您可以使用 HMAC，源素材作为键，任何信息（甚至是空消息）作为 HMAC 输入。如果您使用 SHA-384（如前所述），那么输出将是一个整洁的 384 位密钥材料，可用作SecretKeySpec 的输入。

是的，使用带有 SHA-384 的 PBKDF2，静态或什至空的盐和单次迭代（迭代计数为 1）也可以工作。但这在the other answer by Saptarshi 中已经提到。

我知道这是一个不常见的问题，因为没有人会寻找 384 位对称密钥大小。

嗯，有一种 SIV 操作模式，它欺骗并使用一个真正由两个连续键组成的键。所以即使是对称密码也有先例。

如果块或流密码直接使用 256 位密钥，那么我可能会称其为蛇油，因为即使量子计算成为现实，超过 256 位也是没有意义的。

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最后，对称密码的密钥只是（伪）随机位 - 包含奇偶校验位的 DES 密钥是奇数位。因此，如果密码与 JCA 不兼容 - 即您真的不需要 SecretKey 对象实例 - 您可以生成一个 48 字节数组，用 SecureRandom 字节填充它并完成。

Answer 2

为什么不使用SecretKeyFactory 类和PBKDF2WithHmacSHA384 算法。您可以在文档 here 和 here 中找到详细信息。

代码如下所示：

SecureRandom random = SecureRandom.getInstanceStrong();
byte[] salt = new byte[32];
random.nextBytes(salt);
PBEKeySpec keySpec = new PBEKeySpec(password, salt, iterations, 
   keyLength);
SecretKeyFactory keyFactory = 
SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA384");
SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(keySpec);
SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(secretKey.getEncoded(),
    "AES");

最好在使用后清除SecretKeySpec 和SecretKey 以避免通过堆转储暴露密钥。从 Java 8 开始，没有简单的方法可以做到这一点，因为这两个接口的实现似乎没有实现接口 Destroyable 的方法 destroy()。所以使用后使用反射来清除它们。