AES加密在iOS和Android中产生不同的结果

Question

尝试在Android和iOS中使用AES128算法，CBC模式和PKCS7填充对示例数据进行加密，但结果不同 :(

Android代码：

private static final byte[] KEY = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x10};

int srcBuffSiz = 1024;
byte[] srcBuff = new byte[srcBuffSiz];
Arrays.fill(srcBuff, (byte)0x01);

SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(KEY, "AES");
Cipher ecipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7Padding");
ecipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec);
byte[] dstBuff = ecipher.doFinal(srcBuff);
int bytesEncrypted = dstBuff.length;

iOS代码：

    // Source buffer
    size_t srcBuffSiz = 1024;
    unsigned char* srcBuff = new unsigned char[srcBuffSiz];
    memset(srcBuff, 0x01, srcBuffSiz);

    // Destination buffer
    size_t dstBuffSiz = srcBuffSiz + 128;
    unsigned char* dstBuff = new unsigned char[dstBuffSiz];
    memset(dstBuff, 0x00, dstBuffSiz);

    unsigned char keyPtr[kCCKeySizeAES128] = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x10};

    size_t bytesEncrypted = 0;
    CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt, kCCAlgorithmAES128, kCCOptionPKCS7Padding,
                                          keyPtr, kCCKeySizeAES128,
                                          NULL /* initialization vector (optional) */,
                                          srcBuff, srcBuffSiz, /* input */
                                          dstBuff, dstBuffSiz, /* output */
                                          &bytesEncrypted);

因此，在这两种情况下，我都试图使用预定义的样本密钥加密样本1024字节缓冲区（先前填充为0x01的值）。

iOS中加密缓冲区的第一个和最后6个字节：

ED CC 64 27 A8 99 ... 0C 44 9F EC 34 FC

在Android中，加密缓冲区的前6个字节和后6个字节：

AE 65 A9 F7 7F 0E ... 1F BD AE 8B 85 ED

有什么想法吗？

如果我将Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7Padding")替换为Cipher.getInstance("AES"), 那么加密缓冲区的前几个字节将相同，但从第17个字节开始...

iOS:

ED CC 64 27 A8 99 DA 83 D5 4A B0 03 0F E7 DD A7 35 F2 50 5C 49 47 CC 3B 2F AB D1 61 05 

安卓：

ED CC 64 27 A8 99 DA 83 D5 4A B0 03 0F E7 DD A7 ED CC 64 27 A8 99 DA 83 D5 4A B0 03 0F 

- Tutankhamen

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你尝试过解密另一部手机的结果吗？比如，安卓解密iOS的结果，iOS尝试安卓的结果？ - dumbfingers

请将Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7Padding")替换为Cipher.getInstance("AES")。请参见上文... - Tutankhamen

你应该尝试解密这些结果，看看它们是否相同。因为即使你使用相同的密钥加密，结果也可能不同。这就是加密的目的。如果每次使用相同的密钥都得到相同的结果，那就不安全了。可以参考这个链接：https://dev59.com/1WbWa4cB1Zd3GeqPb-6H - dumbfingers

ss1271: 我的代码中没有使用任何盐，因此结果不会有所不同。 - Tutankhamen

请看我在stackoverflow上的这个答案：https://dev59.com/UXTYa4cB1Zd3GeqPsDmq#19219704 - A.S.

Answer 1

我依稀记得我曾经遇到过类似的问题，即在Android和iPhone之间“同步”加密时出了问题，解决方案在于正确使用IV（初始化向量）。因此，在Android上启用显式IV使用可能会有所帮助：

final byte[] iv = new byte[16];
Arrays.fill(iv, (byte) 0x00);
IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(iv);
.. // the rest of preparations
ecipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, ivParameterSpec);

因为当你在iPhone上将IV设置为NULL时，它可能会内部使用一个默认值，这个默认值对应于刚才所述的内容。

但在生产环境中，应该使用一个（密码学安全的伪随机）初始化向量，与数据一起存储。然后对于所有操作模式都是安全的。[1]

- Vit Khudenko

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尽管CommonCryptor的标题注释中提到IV是“可选的”，但在iOS中，NULL IV表示一个全零IV。（这当然会极大地降低前16个字节及更多数据的安全性，这就是为什么此处必须使用随机IV。但无论如何，双方都必须使用相同的IV。） - Rob Napier

谢谢大家，现在一切都好了！ - Tutankhamen

非常感谢您的帮助，我尝试使用您提供的代码进行解密，但它无法解密前16个字符，其余字符成功解密。有什么想法为什么我无法解密整个字符串吗？谢谢。 - Zeeshan

Answer 2

Android代码明确使用CBC模式。但是iOS代码没有指定。至少我在那里没有看到。

此外，当您使用CBC模式时，还必须指定初始化向量：

byte[] iv = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, }; // use different random value
AlgorithmParameterSpec algorithmSpec = new IvParameterSpec(iv);
Cipher ecipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7Padding");
ecipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, algorithmSpec);

在iOS上应该使用相同的初始化向量，并指定您正在使用CBC模式。

- petrsyn

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谢谢你的帮助，我尝试解密但它无法解密前16或19个字符，有什么想法吗？ - Zeeshan