安卓AES 128加密

Question

我将尝试在Android上实现AES128加密。我已经使用Objective C在iPhone上找到了解决方案，但是在移植到Android上时出现了问题。我在stackoverflow上搜索了解决方案，但貌似我做错了什么。考虑到数据和字符串转换，我的Java水平相对较弱，因此可能会遗漏一些重要内容。

这是我的iPhone加密代码：

char keyPtr[kCCKeySizeAES128+1];
[keyString getCString:keyPtr
            maxLength:sizeof(keyPtr)
             encoding:NSASCIIStringEncoding];

// CString for the plain text
char plainBytes[[plainString length]+1];
[plainString getCString:plainBytes
              maxLength:sizeof(plainBytes)
               encoding:NSASCIIStringEncoding];

size_t bytesEncrypted = 0;

// Allocate the space for encrypted data
NSUInteger dataLength = [plainString length];
size_t bufferSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;
void* buffer = malloc(bufferSize);

// Encrypt
CCCryptorStatus ret = CCCrypt(kCCEncrypt,
                              kCCAlgorithmAES128,
                              kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode,
                              keyPtr,
                              kCCKeySizeAES128,
                              NULL,
                              plainBytes, sizeof(plainBytes),
                              buffer, bufferSize,
                              &bytesEncrypted);
if (ret != kCCSuccess) {
    free(buffer);
}

encryptedData = [NSData dataWithBytes:buffer length:bytesEncrypted];

这是我的Java代码：

    SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS7Padding");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec);
    byte[] encrypted = cipher.doFinal(plainText.getBytes("UTF-8"));

在iPhone和Java中使用相同的密钥和明文会得到不同的结果。我的iPhone结果符合我的需求，所以我正在尝试让Java给我iPhone的结果。我确定在Java中缺少某些东西，只是不确定是什么。

编辑

根据下面的建议，我修改了我的Java代码如下：

    byte[] keyBytes = plainTextKey.getBytes("US-ASCII");
    SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS7Padding");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec);
    byte[] encrypted = cipher.doFinal(plainText.getBytes("US-ASCII"));

但我仍然在Android和iPhone之间获取不同的结果。

- Pabs

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您的明文编码不同。Android 使用UTF8，iPhone使用ASCII。 - vcsjones

作为一则附注，我不建议使用 ECB 作为您的密码模式（除非您试图与已经使用它的系统保持兼容）。这使得很容易识别加密数据中的模式。 - vcsjones

谢谢vcsjones，我已经更新了我的代码为plainText.getBytes("ASCII")，但结果仍然不同。 - Pabs

正如vcsjones所指出的那样，ECB非常不安全（在许多情况下，它几乎不能算作加密）。您还在错误地生成密钥。您不能只是将ASCII字节复制到AES密钥中。这会丢失几乎所有的密钥空间，并使其易于暴力破解。您需要使用密钥派生函数（通常为PBKDF2）将字符串转换为密钥。如果您需要一个在iOS和Android上运行的开箱即用的加密解决方案，请参见iOS的RNCryptor和Java的JNCryptor。它们编写相同的格式。 - Rob Napier

Answer 1

除了纯文本编码困难（如vcsjones在评论中指出的）之外，还要确保密钥字符串的编码相同（请注意，直接使用原始字符串（如密码）作为加密密钥是不好的做法，请使用像PBKDF2这样的密钥派生函数来从密码中获取一个密钥）。

此外，Java对于ASCII的编码字符串是"US-ASCII"，而不仅仅是"ASCII"，因此请确保在您的"getBytes"调用中使用它。

编辑：找到了你的问题：iOS字符串被加密时末尾多了一个空字符(0x00)，而Java没有。因此，在Java中加密"hello world\0"将会给你与iOS中加密"hello world"相同的输出结果。

- Peter Elliott

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谢谢你的建议，我完全忽略了“US-ASCII”。不幸的是问题仍然存在。我理解EBC的问题，但在这种特殊情况下我需要使用它。我已经更新了代码，使用了“US-ASCII”作为明文和密钥，但结果仍然相同。 - Pabs

Answer 2

互联网上的大多数AES示例都是弱实现。要使实现强大，应始终使用随机IV并对密钥进行哈希处理。

要获得更安全（随机IV + 哈希密钥）的跨平台（Android、iOS、C#）AES实现，请参见我的答案-https://dev59.com/UXTYa4cB1Zd3GeqPsDmq#24561148

- Navneet Kumar

Answer 3

我已经编写了这个管理文件，它的功能对我来说完美地运作。这是针对AES 128而言，没有任何盐。

public class CryptoManager {

private static CryptoManager shared;
private String privateKey = "your_private_key_here";
private String ivString = "your_iv_here";


private CryptoManager(){
}

public static CryptoManager getShared() {
    if (shared != null ){
        return shared;
    }else{
        shared = new CryptoManager();
        return shared;
    }
}

public String encrypt(String value) {
    try {
        IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivString.getBytes("UTF-8"));
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(privateKey.getBytes("UTF-8"), "AES");

        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv);

        byte[] encrypted = cipher.doFinal(value.getBytes());
        return android.util.Base64.encodeToString(encrypted, android.util.Base64.DEFAULT);
    } catch (Exception ex) {
        ex.printStackTrace();
    }
    return null;
}


public String decrypt(String encrypted) {
    try {
        IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivString.getBytes("UTF-8"));
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(privateKey.getBytes("UTF-8"), "AES");

        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);
        byte[] original = new byte[0];
        original = cipher.doFinal(android.util.Base64.decode(encrypted, android.util.Base64.DEFAULT));

        return new String(original);
    } catch (Exception ex) {
        ex.printStackTrace();
    }

    return null;
}
}

你需要像这样调用函数。

String dataToEncrypt = "I need to encrypt myself";
String encryptedData = CryptoManager.getShared().encrypt(data);

接下来，您将在以下行中获取加密的字符串

String decryptedString = CryptoManager.getShared().decrypt(encryptedData);

- Muhammad Bilal ahmad