Java 密码学架构 - Java Cryptography Architecture (JCA)
设计原则（Design Principles）
设计原则：
- 实现上的独立性和互操作性（Implementation independence and interoperability）
- 算法上的独立性和可扩展性（Algorithm independence and extensibility）
如何实现
- 实现上的独立性
应用程序不需要自己实现安全算法，它们只需要在Java平台中请求安全服务即可。其中，安全服务的实现是在供应者（"providers"）中完成的，而 providers通过标准的接口以插件的形式存在于Java平台中。因此，实现上的独立性是通过这种基于供应者的架构（"provider"-based architecture）而达成的。术语 CSP（Cryptographic Service Provider – 密码服务供应者）和本文中的 providers 是同义词，可交换使用。
- 实现上的互操作性
Providers 在各种应用程序之间可以彼此协作。也就是应用程序可以使用不同的 providers，同时，一个 provider 也可以为多个程序服务。
- 算法上的独立性
Java 平台定义了一些不同类型的与密码相关的引擎（"engines"）或者叫服务（"services"），然后定义了为这引擎提供功能的类，叫做引擎类（"engine classes"），比如：MessageDigest、Signature、KeyFactory、Cipher等。
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算法上的可扩展性
第三方的密码算法可以通过扩展JCA给出的某些类来方便地添加。
架构（Architecture）
密码服务提供者（CSP）
java.security.Provider 是所有这些providers的基础类。每个 provider 包含了该 CSP 的名字以及它所实现的所有算法的列表（见第4张图）。当应用程序需要使用一个特定的一个算法的时候，它可以向 JCA 请求，JCA 框架就会访问所有可用的 providers，然后从中选中一个合适的并为该应用程序创建一个算法的实例。
比如：
md = MessageDigest.getInstance("MD5");
md = MessageDigest.getInstance("MD5", "ProviderC");
对于上面两句代码和图示（摘自JavaDoc1.7），图中有三个 CSP，分别是 ProviderA、ProviderB 和ProviderC，应用程序向 JCA 请求 "MD5"算法服务，JCA通过搜索所有可用的 CSP来返回合适的算法实体。对于第一句代码，看图中左半部分，JCA查找到 ProviderA，而ProviderA提供了"SHA-1"和"SHA-256"算法，并没有"MD5"算法，所以不合适，继续搜索，找到 ProviderB，因为它里面有"MD5"算法，故返回该算法的一个实例；而对于第二句代码，看图中右半部分，它指定了从ProviderC中获取"MD5"算法服务，故JCA直接返回ProviderC中的"MD5"算法的一个实例。
CSP具体是怎么实现的
- Engine Class：为应用程序提供高层的密码安全服务接口，每个引擎类都有一个与之对应的 SPI 类
- SPI：与引擎类对应的抽象类，用来为引擎类提供具体的算法实现，也就是说，引擎类提供应用程序接口，这些接口方法会路由到 CSP 内部的对应算法的实现，所以，每个 CSP 中的每个算法都应该实现某个 SPI 所声明的所有方法，比如某个 "AES"加密算法，封装在一个叫 AESCipher 的类中，那么它应该这样做： class AESCipher extends CipherSpi { … }，然后它就可以被安装到某个 CSP中（下图摘自 JavaDoc1.7）。
密钥管理（Key Management）
"keystore" 可用来管理密钥和证书，它实现了java.security.KeyStore 类，应用程序可以向它请求数据用于认证、加密或者签名等。其中Sun Microsystems有一个默认的实现，它以文件的形式存储密钥和证书，格式为".jks"，或者更安全一点的".jceks"。
JCA概念（JCA Concepts）
引擎类和算法（Engine Classes and Algorithms）
引擎类（Engine Class），上节已经介绍过，具体再补充点。
引擎类定义了提供某种特定类型的密码服务的接口，独立于特定的密码算法（Algorithm），也独立于特定的CSP。
引擎提供如下服务：
- 密码相关操作（加密、签名、信息摘要…）
- 密码材料的生成器和转换器（密钥、算法的参数…）
- 对象（密钥管理、证书…）
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