JCA (Java Cryptography Architecture)

• Java에서 제공하는 보안 관련 기능에서 중요한 부분
• Provider 아키텍쳐, 디지털 서명, 메시지 다이제스트(hashes), 인증서, 인증서 유효성 검사, 암호화, 키 생성 및 관리, secure 난수 생성 등의 API를 제공
• 개발자는 해당 API들을 사용하여 보안 관련 기능들을 Applicaiton에 쉽게 적용 가능
• JCA 와 JCE (Java Cryptography Extention)
  • JDK 1.4 이전: JCA, JCE로 별도의 구성
  • JDK 1.4 이후: JCA, JCE가 JDK에 포함되어 제공됨에 따라 구분이 없어지고 있음
  • JCE는 JCA와 같은 아키텍쳐를 사용하고 있기 때문에 JCE는 JCA의 일부 라고 볼 수 있다.

Cryptographic Service Providers (CSP)

java.security.Provider 는 모든 Provider의 기본 Class이다.

CSP는 java.security.Provider 클래스의 구현체이며, 해당 Provider의 이름 과 구현하는 보안 서비스, 알고리즘 목록을 가지고 있는 클래스의 인스턴스 를 포함하고 있다.

각 CSP가 제공하는 보안 서비스, 알고리즘이 중복이 되는 경우가 있다. 이 경우에 특정 Provider를 지정하지 않고 여러 Provider에서 제공하는 동일한 알고리즘을 호출한 경우(위 그림의 Figure 1 Provider Searching)에는 java.security의 순서를 따라간다.

• java.security 위치: JDK/jre/lib/security/java.security

  # Provider 목록
  security.provider.1=sun.security.provider.Sun
  security.provider.2=sun.security.rsa.SunRsaSign
  security.provider.3=sun.security.ec.SunEC
  security.provider.4=com.sun.net.ssl.internal.ssl.Provider
  security.provider.5=com.sun.crypto.provider.SunJCE
  security.provider.6=sun.security.jgss.SunProvider
  security.provider.7=com.sun.security.sasl.Provider
  security.provider.8=org.jcp.xml.dsig.internal.dom.XMLDSigRI
  security.provider.9=sun.security.smartcardio.SunPCSC
  security.provider.10=sun.security.mscapi.SunMSCAPI
  

  • security.provider.1 : 1순위

커스텀 Provider 생성 및 적용

간단하게 Provider 적용 방법에 대해서만 작성

• 커스텀 Provider Class 작성 방법
  • java.security.Provider 상속
  • final class
  • super(providerName, providerVersion, providerInfo) 호출
    
    • providerInfo: Provider에 대한 정보와 지원하는 알고리즘 설명

        // Example
        super("CryptoX", 1.0, "CryptoX provider v1.0, implementing " +
        "RSA encryption and key pair generation, and AES encryption.");
      

• Code Example

  final class CustomProvider extends Provider {
        private static final long serialVersionUID = 7235487291138418986L;
        public CustomProvider() {
            super("CustomProvider", 1.0, "CustomProvider v1.0");
        }
  }
  

소스에서 등록하는 방법

• 프로젝트 내부에 커스텀 Provider Class 존재해야 함. (라이브러리 가능)

1. 커스텀 Provider Class 생성

   final class CustomProvider extends Provider {
        private static final long serialVersionUID = 7235487291138418986L;
        public CustomProvider() {
            super("CustomProvider", 1.0, "This is CustomProvider.");
        }
   }
   

2. Provider 등록

   public class ProviderTest {
        public static void main(String[] args) {
            Security.addProvider(new CustomProvider()); // Provider 등록
   
            Provider[] providers = Security.getProviders(); // Provider 목록 확인
            for(Provider p : providers) {
                System.out.println(p.getName());
            }
        }
   }
   

3. 결과

   SUN
   SunRsaSign
   SunEC
   SunJSSE
   SunJCE
   SunJGSS
   SunSASL
   XMLDSig
   SunPCSC
   SunMSCAPI
   CustomProvider
   

JDK 직접 등록하는 방법 (java.security 사용)

1. 커스텀 Provider Class 생성

2. 커스텀 Provider Class -> jar Export

3. 해당 jar 파일을 JDK/jre/lib/ext 경로로 이동

4. java.security에 Provider 등록
   • key: security.provider.숫자 의 숫자는 오름차순으로 증가해야 함
   • value: 커스텀 Provider Class의 패키지명을 포함하여 작성

     security.provider.1=sun.security.provider.Sun
     security.provider.2=sun.security.rsa.SunRsaSign
     security.provider.3=sun.security.ec.SunEC
     security.provider.4=com.sun.net.ssl.internal.ssl.Provider
     security.provider.5=com.sun.crypto.provider.SunJCE
     security.provider.6=sun.security.jgss.SunProvider
     security.provider.7=com.sun.security.sasl.Provider
     security.provider.8=org.jcp.xml.dsig.internal.dom.XMLDSigRI
     security.provider.9=sun.security.smartcardio.SunPCSC
     security.provider.10=sun.security.mscapi.SunMSCAPI
     security.provider.11=com.user.provider.CustomProvider
     # security.provider.11 추가됨
     

5. Provider 목록 확인

   public class ProviderTest {
        public static void main(String[] args) {
            Provider[] providers = Security.getProviders();
            for(Provider p : providers) {
                System.out.println(p.getName());
            }
        }
   }
   

6. 결과

   SUN
   SunRsaSign
   SunEC
   SunJSSE
   SunJCE
   SunJGSS
   SunSASL
   XMLDSig
   SunPCSC
   SunMSCAPI
   CustomProvider
   

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+) 참조 :

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/security/crypto/CryptoSpec.html https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/security/crypto/HowToImplAProvider.html#Terminology http://andang72.blogspot.com/2017/02/blog-post.html