U—API：统一密码算法接口的设计与实现

Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 所 提供 的这些 接 口是相对 不 变 的。 这 是 因为我 应该如何调用这些接 口； 这些接 口的参数与Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 提
们高度抽象 了现是确保密
虑到新密码算法扩展的情况 ，将接 口参数分为基本 码算法库能够被应用的关键 。 参数和扩展参数 ， 在保证适应一般应用 的前提下 ， 也
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Ｕ— ＡＰＩ ＂ 统 一 密码算法接 口的设计与实现
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胡骁强 胡 波 （ 总装司令部 北 京 １ ０ ０ ７ ２ ０ ）
摘 要 ：用户可以使用不同密码算法库实现密码运算。然而， 这些密码算法库往往 由不 同单位设计和 实
考 虑 到某些 特殊 应用 。
Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 将用户分为一般用户和管理用户。 对于一 般 用 户而 言 ， 服务 管理 是 不需 要 了解 的 ， 它 直 接使 用
我们 已经实 现Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 。 Ｕ — Ａ Ｐ １ 分 为密码 服 务和服 密 码 服务 就可 以。管 理 用户 是少 量 熟悉 该 密 码算 法 务管 理两 个 部分 。密 码服 务 以动 态链 接 库 的形 式存 库 的用户 ，它负责对其熟悉 的某个密码算法库进行
户通过Ｕ ～ Ａ Ｐ Ｉ 访问具体的密码算法库时（ 如： ｏ ｐ ｅ ｎ ｓ ｓ １ ） ， 运 算请 求 ， 并 与具体 的 密码 算 法库 进 行交 互 ， 最 终 响 Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 要求用户通过 固定 的接 口提供密码服务请求 应 用户 的请 求 。服 务管 理 则 向用 户 提供 描述 密码 算 的具体的内容 ， 并将这些 内容进行重新组织 ， 与 目的 法 信息 的人 机 接 口，用 户 可 以在 此描 述 某个 密 码算 密码算法库进行交互以获得最终 的密码服务 响应 。 法 库包 括 哪些 密码 算法 ； 其 接 口的形 式是 什 么样 的 ；
现， 所 支持 的密码 算 法不 同 ， 系统接 口也不 同， 用户使 用不方便 。为此 ， 我们设 计和 实现 了统一 密码算 法接 口，
我们称之为Ｕ － Ａ Ｐ Ｉ 。Ｕ－ Ａ Ｐ １ 的优点在于： 用户可以采用统一的密码算法接 口访问各种不同的密码算法库。此
外， Ｕ－ Ａ Ｐ Ｉ ￣ ， 够容 易的将新 的 密码 算 法库纳入 管理 范畴 ， 从 而保证 其 可扩展 性 。基 ￣ｏ ｐ ｅ ｎ ｓ ｓ ｌ 的性能 测试表 明 ：
图１ 描述 了Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 的 系统 架构 。Ｕ — Ａ Ｐ １ 分 为 密码
服 务和 服务 管理 两个 部 分 （ 图 中阴影 部分 ） 。密 码 服
Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 定义 了一 组 固定 的接 口供 用户 使用 。 当用 务 向用 户提 供 统一 的访 问接 口，它接 收 用户 的密码
３ 实 验
为 了 了解 Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 对 加解 密 性 能 的 影 响 ，我 们 以 通 过实 验来 获得具 体数 据 ，分析 Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 的性 能开 销 。 我 们 实验 的过程 是 这样 的 ，直 接访 问ｏ ｐ ｅ ｎ ｓ ｓ ｌ 所 提供 的Ｄ Ｅ Ｓ 密码 算 法和 Ｒ Ｓ Ａ 密 码算 法 ，并／ Ｊ Ｈ ／ 解 密 某段 随 机 数 据 ，记 录 其 时 问开 销 ；然 后 再 通过 Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 访 问 Ｄ Ｅ Ｓ 密 码算 法 和Ｒ Ｓ Ａ 密码 算法 ，再 次加 密 ／ 解 密 随 机 成 实验 结果 。实 验结果 如 图２ 所示 。
Ｕ— ＡＰ Ｉ 对数 据加解 密的性 能影 响很 小。
关键词 ：密码算法； 接 口； Ｕ— Ａ Ｐ Ｉ
１ 简 介
是Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 的管 理成 分 ， 它允许 用 户通 过描 述 密码算 法
— Ａ Ｐ Ｉ 所 支持 的密 码 算法 库 。 密码 运算 是 现有 信 息安 全 重要 的 内容 ，各个 厂 库 的基本信 息 ，来扩 展Ｕ ｓ ｆ 里 的Ｒ Ｓ Ａ算法 和Ｄ Ｅ Ｓ 算法 为 例 ， 考查 其 商 或研 究机 构 均 纷 纷推 出 自己独有 的 密码 算 法 库 。 我们 以叩ｅ Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 对 数据 这意味着用户在选择密码运算 时有多种选择 ，但是 对 数 据加解 密性 能 的影 响 。实 验表 明 ： 这又迫使用户需要了解不 同的密码算法库 的内容 ， 加 解 密性 能 的影 响很 小 。
在， 用户通过它来访问具体 的密码算法库 。 服务管理 描述 ，将 描述 结 果存 为 配 置文 档 ，并 向一般 用 户发
２ ４ 收 稿 日￣ Ｊ ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ － ２ １
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这些信息以＊ ． ｄ ｏ ｔ 文件形式将存储在密码服务所 ４ 小 结 在 目录 。密 码服 务 开启 时会 默 认读 取 该 目录下所 有 本 文描述 了Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 的设计 与实 现 。Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 旨在 将 ｄ ｔ文件 ， ｏ 从 而 了解 当前 需要处 理 的 密码算 法 库 ， 以及 各类密码算法库纳入管理范畴，并对外提供统一的 它们的基本信息 。这些信息将支持一般用户对具体 密 码算 法 接 口，从 而 使用 户可 以方便 快 捷 的使 用 各 密码 算 法库 的使 用 。 由管 理 用户 所 编写 的 ． ｄ ｔ ｏ 文 件 种 密码算 法 。 实 验表 明 ： Ｕ — Ａ Ｐ Ｉ 的性 能代价 并不 高 昂 ， 可 以通 过 网络发 布 ， 从 而使 一般 用 户可 以获取 ， 避 免 当加解密数据较大时 ， 性能代价会进一步下降。 重复描述。当然 ， 借助服务管理 的向导 ， 编写这些配 置 文件 的过程 并不 复杂 。 参 考文 献
掌握其访问接 口的使用 ，这使得用户花费大量 的时 Ｕ— ＡＰＩ 间来 了解 这 些不 同 的密码 算 法 库 的用法 。是 否有 一 ２
． １ 系 统 架 构 种 简单 的方 法将 这些 密码 算 法 库统 一起 来 ，方 便 用 ２
户 的使用 ？为此 ， 我们设 计 和实现 了统 一 的密码算 法 接 口， 我们 称 之为Ｕ— Ａ Ｐ Ｉ 。