处理 PKCS12 密钥库时的 keytool 与 FIPS

Question

背景：有效的方法

有时我们不得不使用 Java 读取 PKCS#12 密钥库的软件。对于这个特定项目，我们必须根据需要创建 public/private 对，我们将密钥存储在 PKCS12 文件中，因为它很稳定，几乎所有东西都可以读取该格式。

因为我们在内部做了很多 Java，所以我们周围有 keytool，所以我们想嘿，只需使用 keytool 来创建私钥和证书。典型实例如下所示：

keytool -keystore MyLuggage.p12 -storepass 123456 -storetype pkcs12
   -alias "......"
   -genkeypair -keyalg RSA -keysize typically_2048_or_3072 -sigalg SHA256withRSA

   -ext "KeyUsage=dataEncipherment,digitalSignature,keyEncipherment"
   -startdate ....
   -dname "......."

实际的-keysize实际上在2048和8192之间变化；出于这个问题的目的，使用什么似乎没有什么不同，但显然，如果我们完全选择它们，我们会使用适合任务的密钥长度（通常由其他软件的约束决定，或由交给我们的一些规定）。

这一直有效，因为其他软件——包括开头提到的 Java 软件——可以读取密钥库并使用其中的私钥。（并且public密钥可以导出使用等）

这里有问题

该软件最近升级到使用 FIPS 140 认证的 Java RSA 库的版本。（"BSAFE" 或 "JSAFE" 取决于您问的人。）现在，尝试打开以前创建的 PKCS#12 文件失败

java.lang.SecurityException: Algorithm not allowable in FIPS140 mode: PBE/PKCS12/SHA1/RC2/CBC/40
    at ......
    at java.security.KeyStore.load(Unknown Source)

被省略的......帧在我们没有的RSA源中，并且看起来使用在任何情况下都被混淆的函数名称。因此，查看他们的来源以尝试找出导致此问题的到底是什么测试，这不是一种选择。

那么，是造成这种情况的原因是什么？我们选择的唯一算法是 "RSA" 密钥生成和 "SHA256withRSA" 签名，这两者都是 FIPS 140-2 允许的。我再次查看 keytool -genkeypair -help 输出，似乎没有任何其他算法或安全选项。（我们避免使用 -keypass 因为当密钥库密码和密钥密码不同时 PKCS#12 工具真的很讨厌它，并且 keytool -genkeypair 将密钥密码默认为密钥库密码。）错误消息令人困惑，因为我们没有在任何地方指定使用 SHA-1 或 RC2 (!)。

谷歌搜索指出人们在创建 SSL 证书时遇到了麻烦，我们在这里没有这样做，给出的解决方案似乎特定于 Tomcat。

这是我们如何创建密钥库、我们如何在密钥库中创建密钥对或 FIPS 140 的某些 "feature" 的问题吗我们以前没有遇到过？

Answer 1

PKCS#12 存储使用密码派生密钥加密的私钥。看起来 keytool 使用 pbeWithSHAAnd128BitRC2-CBC (pkcs-12PbeIds 5)，这是一种 PBES1 算法。即使是 Oracle Java 9 的 keytool.exe 也确实使用了这个算法，您可以通过将 .p12 文件上传到 online ASN.1 decoder decoding a sample PKCS#12 file.

来验证

如果我读 PKCS#12 standard 正确，PBES1 很久以前就被名为“PBES2”（主要基于 PBKDF2）的“较新”版本的密钥派生系统取代，应该改用它。但是 keytool 没有使用它。这是我对错误信息的解读。

因此证书和密钥可能是可接受的，但 PKCS#12 容器是不可接受的。您可以尝试使用 OpenSSL 等当前软件提取密钥和证书并将它们保存在新的 PKCS#12 文件中（或者您直接使用 OpenSSL 直接生成整个 PKCS#12 文件）。

OpenSSL 可以选择指定用于密钥和证书加密的 PBE（PKCS#12 模式下的参数 -keypbe 和 -certpbe）。我没有检查过，但是像 AES-256-CBC 这样的算法应该与 FIPS140 兼容。

处理 PKCS12 密钥库时的 keytool 与 FIPS

keytool versus FIPS when handling PKCS12 keystores

java

fips

keytool

pkcs#12