使用OutputStream/InputStream进行加密和HMAC（基于流的先加密后鉴别）

Question

我正在寻找一种简单的方法，在Java中使用InputStream / OutputStream计算密文的HMAC（先加密再进行MAC，包括IV和算法参数）。

• 失败的尝试：我首先尝试从CipherOutputStream继承，但是它们不允许在写入后以编程方式检索密文--这导致我得出结论，只能实现MAC-then-encrypt。代码在此处：http://pastebin.com/armvDN3N

• 成功的尝试：然后，我使用OpenJDK7源代码中的CipherOutputStream作为基础来实现CipherHmacOutputStream类，每次调用write()时更新Hmac（mac.update()），并在调用close时将其附加到流中。代码在此处：http://pastebin.com/fF8WFBpA

现在的问题是，当我尝试编写匹配的CipherHmacInputStream时，没有明显的方法告诉我何时开始HMAC，因为没有办法告诉流何时结束。available() 方法只返回缓冲区中“新”的解密字节。因此，解密（cipher.update()）可能错误地尝试解密HMAC。我已经花了一些时间研究这个问题，但一定有更简单的方法来进行基于流的加密/解密，并使用HMAC。 GCM / EAX是显而易见的答案，但我想让算法/模式可配置，并在不使用GCM / EAX时提供消息身份验证。

你有任何想法吗？是否有任何标准方法可以做到这一点？

- binwiederhier

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关于你第一个“失败”的解决方案。你可以在CipherOutputStream和OutputStream之间添加你的FilterOutputStream来捕获密文。 - Dmitry Zaytsev

Answer 1

你正在将两个数据块编码成序列化格式。你需要使用某种头部来存储长度，以便稍后隔离每个数据块。同时，在此过程中，添加一个版本号到数据报文中，以便在未来可以保持向后兼容性。

- David Ehrmann

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问题在于，虽然具有长度字段的标头非常有用，但是直到最后一个字节被写入之前，密文的长度是未知的。 - binwiederhier

HTTP 通过分块处理数据。为每个数据块编写一个字节的标题。如果大小为零，则表示已到达末尾，例如：0xff <255 字节> 0x10 <16 字节> 0x00 <本节结束> - David Ehrmann