在本文中,我将开始实现生成并处理这些消息的 J2ME 类。我将首先简单描述构成这个基于 J2ME 的 Kerveros 客户机的主要类的作用,然后我将解释并展示这些类如何生成在第一篇文章中讨论过的基本 ASN.1 数据类型。在第三节中,我将展示如何生成一个用于在 Kerveros 通信中进行加密和解密的密钥。最后一节将展示 J2ME 客户机如何生成对 Kerveros 票据的请求。
基于 J2ME 的 Kerveros 客户机中的类 在本文中,将要讨论三个 J2ME 类的操作:
ASN1DataTypes
KerberosClient
KerberosKey
ASN1DataTypes 类将包装所有一般性的 ASN.1 功能,如发布像 INTEGER 和 STRING 这样的通用数据类型。KerberosClient 类扩展 ASN1DataTypes 类,使用它的底层功能,并提供所有特定于 Kerveros 的功能。因此,可以说我将所需要的功能简单地分为两组:所有一般性的 ASN.1 功能都在 ASN1DataTypes 类中,而所有特定于 Kerveros 的功能都在 KerberosClient 类中。这提高了代码的重用性。如果您希望构建自己的、使用 ASN.1 功能的非 Kerveros 应用程序,那么您可以使用 ASN1DataTypes 类。
Kerberos 定义了一种利用用户的密码生成密钥的算法。KerberosKey 类实现了这种算法 。在 Kerveros 通信中您将需要这个密钥。
我将在本文分别展示这些类中的每个方法。我还在一个单独的 源代码下载 中加入了这些类。这个包将所有东西放到一组类中,可以将它们编译为一个 J2ME 项目。这个下载包含以下文件:
ReadMe.txt,它包含描述如何根据本文的需要练习这些代码的指导。
ASN1DataTypes.java,它实现了ASN1DataTypes 类。
KerberosClient.java,它实现了 KerberosClient 类。
KerberosKey.java,它实现了 KerberosKey 类。
J2MEClientMIDlet.java,它提供了可以用来测试这些代码的一个非常简单的 MIDlet 包装器。
现在,我将进一步探讨这些类的细节。
生成基本 ASN.1 数据类型 清单 1 中显示的 ASN1DataTypes 类处理生成和处理 ASN.1 数据结构所需要的所有底层功能。这个类包含两种方法:生成(authoring) 方法负责生成 ASN.1 数据结构,而 处理(processing) 方法负责处理已生成的或者从远程应用程序收到的消息。我将在本文中解释并实现生成方法,在本系列的下一篇文章中讨论处理方法。
清单 1 只包含 ASN.1 类中不同方法的声明。我将在后面的几节中用单独的清单展示每一个方法的实现。
清单 1. ASN1DataTypes 类
public class ASN1DataTypes
{
public byte[] getLengthBytes(int length){}
public byte[] getIntegerBytes (int integerContents){}
public byte[] getGeneralStringBytes (String generalStringContent){}
public byte[] getOctetStringBytes (byte[] octetStringContents){}
public byte[] getBitStringBytes (byte[] content){}
public byte[] getGeneralizedTimeBytes (byte[] generalizedTimeContent){}
public byte[] concatenateBytes (byte[] array1, byte[] array2){}
public byte[] getSequenceBytes (byte[] sequenceContents){}
public byte[] getTagAndLengthBytes (int tagType, int tagNumber, byte[] tagContents){}
}//ASN1DataTypes
getLengthBytes()
(在清单 2 中显示的)这个方法将一个整数值(length)作为参数。它生成一个该长度的 ASN.1 表示,并返回一个符合 ASN.1 长度格式的字节数组。
清单 2. getLengthBytes() 方法
public byte[] getLengthBytes(int length)
{
if (length < 0)
return null;
byte lengthBytes[];
if (length <= 127)
{
lengthBytes = new byte[1];
lengthBytes[0] = (byte)(length & 0xff);
}
else
{
int tempLength = length;
int bytesRequired = 2;
do
{
tempLength = tempLength / 256;
if (tempLength > 0)
bytesRequired ++;
}while (tempLength > 0);
lengthBytes = new byte[bytesRequired];
byte firstLengthByte = (byte) (bytesRequired -1);
firstLengthByte |= 0x80;
lengthBytes[0] = firstLengthByte;
int j = bytesRequired - 1;
for (int i=1; i < bytesRequired; i++) {
j--;
lengthBytes[i] = (byte)(length >>> (j*8) & 0xff);
}//for
}//else
return lengthBytes;
}//getLengthBytes
回想一下在本系列的 第一篇文章 中对表 2 的讨论,有两种表示字节长度的方法:单字节表示法和多字节表示法。单字节长度表示法用于表示小于或者等于 127 的长度值,而当长度值大于 127 时使用多字节长度表示法。
getLengthBytes() 方法首先检查长度值是否为负。如果为负,则只是返回 null,因为我不能处理负值。
然后这个方法检查长度值是否小于或者等于 127。如果是,就需要使用单字节长度表示法。
注意在 J2ME 中一个整数是 4 字节数据,而单字节长度表示法只需要 1 个字节。如果长度参数是 0 到 127 之间(包括这个两数)的一个值,那么其字节表达就在 0x00000000 与 0x0000007f 之间(意味着只有最低有效位字节包含有用的数据)。将这个整数造型为一个单字节时,只有最低有效位字节(0x00 到 0x7f)会作为十六进制值拷贝到单字节数组。因此,如果长度值在 0 到 127 之间,那么我可以只执行该长度与 0xff 之间的一个按位 AND 操作。这个操作会得到一个整数,它有效的最高 3 个字节都将填入零。因此,我可以将按位操作的结果造型为一个字节,将这个字节放入一个单字节数组,并将这个数组返回给调用应用程序。
如果长度值大于 127,那么我必须使用多字节长度表示法,它至少使用 2 字节数据。第一个字节表明长度字节的字节数,后面是实际的长度字节(有关这种格式的详细解释请参阅 第一篇文章)。
如果长度值小于 256,那么就需要总共 2 个长度字节 ―― 1 个字节表明还有一个长度字节,1 个字节包含实际的长度值。如果长度值至少为 256 并小于 65536(256 乘 256),那么就需要总共 3 个长度字节 ―― 1 个字节表明还有 2 个长度字节,两个字节包含实际的长度值。
因此,在多字节格式中所需要的字节数取决于长度值。这就是为什么在 getLengthBytes() 的 else 块的 do-while 循环中要计算长度字节所需要的字节数。
确定所需要字节数的方法很简单。我声明了一个名为 bytesRequired 的字节计数器,从 2 开始计数(所需要的最少字节数),将长度值除以 256,并检查商是否大于或者等于 1。如果是,那么就表明原始长度值大于 256,因而需要至少 3 个字节,所以我增加计数器(bytesRequired)。
我继续将长度值除以 256 并增加字节计数器,直到除得的值小于 1。这时,我就知道找到了在多字节整数格式中需要的字节数。
知道了所需要的字节数后,我就实例化一个具有适当大小的字节数组。自然,长度字节中的第一个字节将表明还有多少个长度字节。因此,我只是将所需要的字节数减 1(bytesRequired-1),并拷贝到一个名为 firstLengthByte 的字节中。
看一下清单 2 中 getLengthBytes() 方法中的 firstLengthByte |= 0x80 这一行代码。这一行代码对 firstLengthByte 和 0x80 (1000 0000)进行按拉 OR 操作,并将结果储存到 firstLengthByte 中。这种逻辑 OR 操作会将 firstLengthByte 的最左边(最高有效)位设置为 1。回想在本系列 第一篇文章 中的讨论,在希望使用多字节整数格式的时候,必须将第一个长度字节的最左边一位设置为 1。
下一行(lengthBytes[0]=firstLengthByte)只是拷贝在包含长度字节的数组的开始位置上的 firstLengthByte。然后,有一个 for 循环,它将长度字节从长度参数中拷贝到在 lengthBytes 数组中它们的正确位置上。当 for 循环退出时,就得到了符合 ASN.1 格式的这个 lengthBytes 数组。清单 2 中 getLengthBytes() 方法的最后一行返回这个数组。
getIntegerBytes()
这个方法取一个整数(value)作为参数并返回以 ASN.1 INTEGER表达的这个整数值。回想一下在本系列 第一篇文章 的表 1 中曾提到,在ASN.1 中 INTEGER 是一种通用数据类型。
清单 3 中显示了 getIntegerBytes() 方法的实现。
清单 3. getIntegerBytes() 方法
public byte[] getIntegerBytes (int integerContents)
{
//1. Declare a byte array named finalBytes, which will
// hold all the bytes of the ASN.1 byte array representation.
byte finalBytes[];
//2. Calculate the number of bytes required to ho
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