DESKey是否保留无效奇偶校验位？

Question

根据DES规范，密钥的每个字节的最后一位用于错误检测（每个字节应该有奇数奇偶校验）。因此有效密钥长度是56位，而不是64位。

但是，在许多使用情况下，这些奇偶校验位未被检查。有时它们甚至用于完全不同的目的：例如，即使原始错误纠正目的丢失，Mifare DESFire卡也会将密钥版本存储在这些位中。

Java Card实现如何处理这些位？让我们来看看这个代码：

DESKey desKey = ... //a single DES key instance 
byte[] inputKey = new byte[8]; 
inputKey[7] = (byte) 0x03; //explicitly invalid parity bit in the last byte 
desKey.setKey(inputKey, (short) 0); 
byte[] outputKey = new byte[8]; 
desKey.getKey(outputKey, (short) 0); 

能够保证所有的inputKey和outputKey阵列将包含相同的数据到底，即使在inputKey无效的奇偶校验位？我用几种卡片类型进行了几次实验，它们都保留了我放入这些奇偶校验位的任何数据，但是我没有在Java Card规范中发现这种行为是有保证的。

这条信息对我来说非常重要;否则我将不得不存储与密钥实例分离的“无效奇偶校验位”。

Answer 1

如果不符合规范，则不能保证。这真的很简单，没有另外说明的卡实施者的单独规范（并且如果有的话，可能在不触及原始定义的情况下改变）。

对密钥的操作在攻击方面可能会很棘手。因此，要保持关键数据的完整性并且不使用通用CPU迭代关键位，还有很多需要说明的内容。此外，当对关键数据执行其他操作时（例如使用散列函数计算密钥校验值或将相同密钥用作MAC（对称签名）的输入），可能会非常棘手。

当然，完全可以使用您自己的代码对关键位执行奇偶校验操作。您可以将结果与测试向量或使用Java SecretKeyFactory生成的密钥进行比较。但是，由于奇偶校验位未在密钥计算中使用，因此只有在您要将密钥导出设备时才需要。但是请注意，对关键数据执行其他操作是危险的，可能会破坏各种安全测试/证明/认证。

请注意，无论如何，大多数Java卡实现（或更确切地说，底层芯片的硬件）很可能会在所有持久性（EEPROM /闪存）内存上执行校验和。密钥也很可能受Java Card实现（或其中一个底层）的保护。所以在防范数据不可预见的变化方面：我不会太担心。你不需要DES奇偶校验位。

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OK，我觉得像做一些位摆弄，所以这里的Java卡代码来设置奇偶自己（我会让你做的for循环和内联之类的东西，如果你不介意）。这些计算应该是（接近）恒定时间。

/** 
* This method takes byte value <code>b</code> and then sets or unsets the least significant bit 
* of that value in such a way that the parity of <code>b</code> is odd. 
* So this method returns either <code>b</code> or <code>b^1</code>. 
* 
* @param b the byte value 
* @return <code>b</code> with DES parity 
*/ 
public static byte makeDESParity(final byte b) { 
    byte x = b; 
    // trick to calculate odd parity in the lsb of x 
    x ^= x >>> 4; 
    x ^= x >>> 2; 
    x ^= x >>> 1; 
    // but we want even parity in the lsb: ~x 
    // get the least significant bit: ~x & 1 
    // xor that with b: ~x & 1^b 
    return (byte) (~x & 1^b); 
} 

/** 
* This method takes byte value <code>b</code> and returns true if and only if 
* the byte has odd parity. 
* 
* @param b the byte value 
* @return true if <code>b</code> has DES parity 
*/ 
public static boolean hasDESParity(byte b) { 
    // trick to calculate odd parity in the lsb of b 
    b ^= b >>> 4; 
    b ^= b >>> 2; 
    b ^= b >>> 1; 
    // check if last bit has indeed been set 
    return (b & 1) != 0; 
}