Seguridad Informtica

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Seguridad Informática
Cifrado Java SE Security Micael.Gallego_at_urjc.es
Seguridad en Java
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Introducción

• Cifrado de información con algoritmos de cifrado
  (ciphers)
• Se puede utilizar para
• Guardar información en disco
• Enviar información por una red pública

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Algoritmo de Cifra

• Clase javax.crypto.Cipher
• Tiene métodos para cifrar y descifrar (encriptar
  y desencriptar)
• Arrays de información
• Flujos de datos (streams)
• Los objetos de esta clase se obtienen con este
  método indicando como parámetro el algoritmo
  concreto y su configuración

Static Cipher getInstance(String transformation)
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Algoritmo de Cifra

• Algoritmos
• DES
• Data Encriptation Algorithm. Gobierno EEUU
• DESede
• Triple DES
• Se realizan 3 rondas de encriptación DES con
  varias claves
• Blowfish
• Algoritmo no patentado
• Bruce Schneier

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Algoritmo de Cifra

• Algoritmos
• PBEWithMD5AndDES
• PBE Cifrado basado en contraseña (Password-Based
  Encryptation) con MD5 de la contraseña y DES para
  el cifrado
• Otros
• RSA, DESedeWrap, PBEWithMD5AndTripleDES,
  PBEWithSHA1AndRC2_40, PBEWithSHA1AndDESede, AES,
  AESWrap, RC2, ARCFOUR, RSA/ECB/PKCS1Padding

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Algoritmo de Cifra

• Modos de funcionamiento
• El cifrado se realiza por bloques (de uno a
  varios bytes, por defecto 8 bytes)
• El modo de funcionamiento indica como han de
  manejarse esos bloques para cifrar
• Cifrar cada bloque de forma independiente
• Hacer que el cifrado de un bloque influya en el
  siguiente bloque (encadenado)

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Algoritmo de Cifra

• Modos de funcionamiento
• Hay modos que permiten un cifrado más fuerte en
  el caso de que los datos a cifrar tengan patrones
  repetitivos
• Cabecera y pie en documentos de texto
• Si el bloque es de 1 byte, se tiene un algoritmo
  de cifrado de flujos (streams)
• Algunos modos de funcionamiento requieren
  información inicial para descifrar
  (initialization vector)

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Algoritmo de Cifra

• Modos de funcionamiento
• ECB (electronic cookbook)
• Cifra cada bloque de 8 bytes de forma
  independiente
• Recomendado para binario o texto sin patrones
• CBC (cipher block chaining)
• Los datos de un bloque afectan al cifrado del
  siguiente bloque (encadenado)
• Recomendado para texto con patrones
• Único compatible con el algoritmo
  PBEWithMD5AndDES
• Requiere vector de inicialización para descifrar

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Algoritmo de Cifra

• Modos de funcionamiento
• CFB (cipher-feedback)
• Los datos de un bloque afectan al cifrado del
  siguiente bloque (encadenado)
• Recomendado para cifrar texto
• Requiere vector de inicialización para descifrar
• Se puede especificar el tamaño del bloque en bits
  (múltiplos de 8)
• CFB8, CFB16, CFB24, , CFB64 (defecto)
• OFB
• PCBC

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Algoritmo de Cifra

• Esquemas de relleno
• Padding schemes
• Si la información a cifrar no se ajusta a un
  número exacto de bloques se necesita un criterio
  para completar el último bloque
• Si el tamaño del bloque es 8 bits (1 byte) no se
  necesita relleno

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Algoritmo de Cifra

• Esquemas de relleno
• PKCS5Padding
• Asegura que la información se puede dividir en
  bloques de 8 bytes
• NoPadding
• No realiza relleno
• Los datos de entrada al algoritmo de cifra deben
  ajustarse al tamaño de bloque o se producirá un
  fallo

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Algoritmo de Cifra
// Obtenemos la clave. Debe mantenerse en
secreto KeyGenerator kg KeyGenerator.getInstance
("DES") Cipher c Cipher.getInstance("DES/CBC/PK
CS5Padding") Key key kg.generateKey() //
Inicializamos en algoritmo de cifrado c.init(Ciphe
r.ENCRYPT_MODE, key) // Obtenemos el vector de
inicio. Puede enviarse en claro byte iv
c.getIV() byte input "Stand and unfold
yourself".getBytes() // Encriptamos byte
encrypted c.doFinal(input) //
Desencriptado IvParameterSpec dps new
IvParameterSpec(iv) c.init(Cipher.DECRYPT_MODE,
key, dps) byte output c.doFinal(encrypted)
System.out.println("The string was "new
String(output))
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Algoritmo de Cifra
Obtenemos la clave. En Este caso la hemos
creado, en otros caso la podemos obtener de un
keystore o la podemos generar con un algoritmo de
acuerto de claves (key agreement algorithm)
// Obtenemos la clave. Debe mantenerse en
secreto KeyGenerator kg KeyGenerator.getInstance
("DES") Cipher c Cipher.getInstance("DES/CBC/PK
CS5Padding") Key key kg.generateKey() //
Inicializamos en algoritmo de cifrado c.init(Ciphe
r.ENCRYPT_MODE, key) // Obtenemos el vector de
inicio. Puede enviarse en claro byte iv
c.getIV() byte input "Stand and unfold
yourself".getBytes() // Encriptamos byte
encrypted c.doFinal(input) //
Desencriptado IvParameterSpec dps new
IvParameterSpec(iv) c.init(Cipher.DECRYPT_MODE,
key, dps) byte output c.doFinal(encrypted)
System.out.println("The string was "new
String(output))
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Algoritmo de Cifra
// Obtenemos la clave. Debe mantenerse en
secreto KeyGenerator kg KeyGenerator.getInstance
("DES") Cipher c Cipher.getInstance("DES/CBC/PK
CS5Padding") Key key kg.generateKey() //
Inicializamos en algoritmo de cifrado c.init(Ciphe
r.ENCRYPT_MODE, key) // Obtenemos el vector de
inicio. Puede enviarse en claro byte iv
c.getIV() byte input "Stand and unfold
yourself".getBytes() // Encriptamos byte
encrypted c.doFinal(input) //
Desencriptado IvParameterSpec dps new
IvParameterSpec(iv) c.init(Cipher.DECRYPT_MODE,
key, dps) byte output c.doFinal(encrypted)
System.out.println("The string was "new
String(output))
Iniciamos el algoritmo de cifrado para cifrar
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Algoritmo de Cifra
// Obtenemos la clave. Debe mantenerse en
secreto KeyGenerator kg KeyGenerator.getInstance
("DES") Cipher c Cipher.getInstance("DES/CBC/PK
CS5Padding") Key key kg.generateKey() //
Inicializamos en algoritmo de cifrado c.init(Ciphe
r.ENCRYPT_MODE, key) // Obtenemos el vector de
inicio. Puede enviarse en claro byte iv
c.getIV() byte input "Stand and unfold
yourself".getBytes() // Encriptamos byte
encrypted c.doFinal(input) //
Desencriptado IvParameterSpec dps new
IvParameterSpec(iv) c.init(Cipher.DECRYPT_MODE,
key, dps) byte output c.doFinal(encrypted)
System.out.println("The string was "new
String(output))
Obtenemos el vector inicial que puede ser
necesario para descifrar
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Algoritmo de Cifra
// Obtenemos la clave. Debe mantenerse en
secreto KeyGenerator kg KeyGenerator.getInstance
("DES") Cipher c Cipher.getInstance("DES/CBC/PK
CS5Padding") Key key kg.generateKey() //
Inicializamos en algoritmo de cifrado c.init(Ciphe
r.ENCRYPT_MODE, key) // Obtenemos el vector de
inicio. Puede enviarse en claro byte iv
c.getIV() byte input "Stand and unfold
yourself".getBytes() // Encriptamos byte
encrypted c.doFinal(input) //
Desencriptado IvParameterSpec dps new
IvParameterSpec(iv) c.init(Cipher.DECRYPT_MODE,
key, dps) byte output c.doFinal(encrypted)
System.out.println("The string was "new
String(output))
Para encriptar tenemos que llamar en último lugar
al método doFinal() antes tenemos que llamar al
método update()
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Algoritmo de Cifra
// Obtenemos la clave. Debe mantenerse en
secreto KeyGenerator kg KeyGenerator.getInstance
("DES") Cipher c Cipher.getInstance("DES/CBC/PK
CS5Padding") Key key kg.generateKey() //
Inicializamos en algoritmo de cifrado c.init(Ciphe
r.ENCRYPT_MODE, key) // Obtenemos el vector de
inicio. Puede enviarse en claro byte iv
c.getIV() byte input "Stand and unfold
yourself".getBytes() // Encriptamos byte
encrypted c.doFinal(input) //
Desencriptado IvParameterSpec dps new
IvParameterSpec(iv) c.init(Cipher.DECRYPT_MODE,
key, dps) byte output c.doFinal(encrypted)
System.out.println("The string was "new
String(output))
Creamos el parámetro de vector de inicio
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Algoritmo de Cifra
// Obtenemos la clave. Debe mantenerse en
secreto KeyGenerator kg KeyGenerator.getInstance
("DES") Cipher c Cipher.getInstance("DES/CBC/PK
CS5Padding") Key key kg.generateKey() //
Inicializamos en algoritmo de cifrado c.init(Ciphe
r.ENCRYPT_MODE, key) // Obtenemos el vector de
inicio. Puede enviarse en claro byte iv
c.getIV() byte input "Stand and unfold
yourself".getBytes() // Encriptamos byte
encrypted c.doFinal(input) //
Desencriptado IvParameterSpec dps new
IvParameterSpec(iv) c.init(Cipher.DECRYPT_MODE,
key, dps) byte output c.doFinal(encrypted)
System.out.println("The string was "new
String(output))
Reiniciamos el algoritmo de cifrado para descifrar
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Algoritmo de Cifra
// Obtenemos la clave. Debe mantenerse en
secreto KeyGenerator kg KeyGenerator.getInstance
("DES") Cipher c Cipher.getInstance("DES/CBC/PK
CS5Padding") Key key kg.generateKey() //
Inicializamos en algoritmo de cifrado c.init(Ciphe
r.ENCRYPT_MODE, key) // Obtenemos el vector de
inicio. Puede enviarse en claro byte iv
c.getIV() byte input "Stand and unfold
yourself".getBytes() // Encriptamos byte
encrypted c.doFinal(input) //
Desencriptado IvParameterSpec dps new
IvParameterSpec(iv) c.init(Cipher.DECRYPT_MODE,
key, dps) byte output c.doFinal(encrypted)
System.out.println("The string was "new
String(output))
Desciframos el último fragmento. Si tuviésemos
más habría que llamar a update
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