iPhone（Objective-C）和Java之间的AES差异

Question

我已经整天都在苦苦寻找解决方法了...

我有一个运行在iPhone上的Objective-C客户端，连接到一个Java服务器。iPhone正在使用AES加密数据，但是我无法在服务器上解密它。我正在使用已知的口令和消息（单个字符串），在iPhone上生成byte数组，在Java服务器上使用相同的键和消息生成比较的byte数组，但是byte数组完全不同（因此无法在Java端解码）。

客户端使用CommonCrypto库并使用以下设置...

数据是一个包含单词"message"的NSData，使用dataUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding进行编码。 键是一个包含短语"1234567891123456"的NSData，同样使用上述编码。 算法为kCCAlgorithmAES128 选项是kCCOptionsPKCS7Padding（我相信这等同于服务器上的ECB？！）

服务器正在使用以下代码...

byte[] key = "1234567891123456".getBytes();
Cipher c = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");

SecretKeySpec k =  new SecretKeySpec(key, "AES");
c.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);
byte[] encryptedData = c.doFinal("message".getBytes());

但是，encryptedData中的数据与Objective-C代码生成的数据不匹配，字节数组完全不同。

有人能看出我做错了什么吗？我认为设置都是一样的...... :(

• 更新-按要求....

好的，这里是......

iPhone客户端正在加密以下字符串“message” 它使用密钥“1234567891123456” 它使用初始化向量“1010101010101010” 它正在使用AES128，CBC模式（据我所知），并使用kCCOptionsPKCS7Padding选项。

加密的结果（使用base64编码）是UHIYllDFAXl81ZM7OZPAuA==

服务器使用相同的密钥和初始化向量加密相同的字符串。 它是使用以下Cipher.getInstance（“AES/CBC/PKCS5Padding”）。

加密的结果（使用base64编码）是ALBnFIHysLbvAxjvtNo9vQ==

谢谢。

• 更新2 - 按请求....

这是iPhone代码....

NSData *toencrypt = [@"message" dataUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding];

NSData *pass = [@"1234567891123456" dataUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding];

NSData *iv = [@"1010101010101010" dataUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding];    

CCCryptorStatus status = kCCSuccess;

NSData *encrypted = [toencrypt dataEncryptedUsingAlgorithm:kCCAlgorithmAES128 key:pass initializationVector:iv options:kCCOptionPKCS7Padding error:&status];

NSString *text = [NSString base64StringFromData:encrypted length:[encrypted length]];

用于加密的NSData类别取自此处...

http://github.com/AlanQuatermain/aqtoolkit/tree/master/CommonCrypto/

顺便提一下，我已经检查了传入的toencrypt、pass和iv字节数组，它们与服务器上的匹配。

- Simon Lee

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我已经按建议将服务器更改为使用ECB，但仍然无法正常工作。顺便提一下，我注意到服务器使用PKCS5，客户端使用PKCS7，但客户端没有5可用，服务器上也没有7可用，而且它们似乎是兼容的。 - Simon Lee

是的，PKCS7填充与PKCS5Padding相同。如果更改为ECB没有起作用，那么iPhone很可能正在使用CBC模式。您需要确定初始化向量并确保服务器正在使用相同的向量。 - erickson

谢谢回复。我在客户端和服务器上创建了相同的IV，但仍然无法工作。这就是为什么iPhone缺乏一款体面可靠的AES库的地方！ :( - Simon Lee

你能否发布每个环境下的明文样本和结果密文的示例？ - laz

你尝试过在客户端使用AES算法的其他变体吗？（即AES192，AES256） - GameFreak

好的，下面开始...iPhone客户端正在加密以下字符串“message”，它使用密钥“1234567891123456”，使用初始化向量“1010101010101010”，并使用AES128，CBC模式（据我所知），选项为kCCOptionsPKCS7Padding。加密结果（使用base64编码）为UHIYllDFAXl81ZM7OZPAuA==服务器正在使用相同的密钥和初始化向量对相同的字符串进行加密。它使用以下Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding")。加密结果（使用base64编码）为ALBnFIHysLbvAxjvtNo9vQ==谢谢。 - Simon Lee

Answer 1

我刚刚遇到了完全相同的问题。我在iOS客户端上使用CommonCrypto，使用以下设置：

NSData * encrypted = [data dataEncryptedUsingAlgorithm:kCCAlgorithmAES128 key:pass initializationVector:iv options:kCCOptionPKCS7Padding error:&status];

服务器使用与客户端相同的密钥和初始化向量 Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");。

在过去的几个小时里，我一直在绞尽脑汁，最终按照Jason的建议检查了使用算法进行数据加密的例程dataEncryptedUsingAlgorithm，并在 FixKeyLengths 之后打印出了 keyData。结果发现我的128位密钥被扩展为192位，并在末尾添加了0。修复这个问题后，一切正常了。 :)

更新：我的答案发布已经有将近2年了，在最新的NSData+CommonCrypto代码中，该问题似乎已得到解决。具体来说，这是引起问题的部分：

static void FixKeyLengths( CCAlgorithm algorithm, NSMutableData * keyData, NSMutableData * ivData )
{
  NSUInteger keyLength = [keyData length];
  switch ( algorithm )
  {
    case kCCAlgorithmAES128:
    {
      if ( keyLength <= 16 )
      {
        [keyData setLength: 16];
      }
      else if ( keyLength <= 24 )
      {
        [keyData setLength: 24];
      }
      else
      {
        [keyData setLength: 32];
      }

      break;
    }

第一个检查项 keyLength <= 16 之前没有出现过。

如果您仍然遇到问题，那可能是其他原因造成的。

- ylian

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嗨，我遇到了同样的问题，你能分享一下示例代码吗？谢谢。 - Nitesh Meshram

@ylian：我也遇到了同样的问题，请分享你的代码。 - Jayprakash Dubey

Answer 2

虽然这不是我的专业领域，但看起来客户端使用的是PKCS7，而服务器使用的是PKCS5。

- GameFreak

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根据wikipedia的说法，这些模式是可互换的。 - lupz

Answer 3

iPhone使用AES时采用哪种模式？您没有列出任何内容，因此可能意味着它未使用链接（ECB）。

然而，在Java端，您正在使用CBC，但没有指定初始化向量。这绝对是错误的。如果您确实使用CBC，则必须拥有在加密期间使用的IV。IV不是秘密的；它可以与密文一起发送。

如果您确实使用ECB，则没有IV，但是您的Java指定了错误的模式。

- erickson

Answer 4

我最近在另一个项目中遇到了这个问题。问题是密钥比dataEncryptedUsingAlgorithm方法内的char缓冲区多一个字节。

问题在于NSString上的getBytes方法软故障。它会将大部分字符串复制到缓冲区中，但由于密钥比缓冲区多一个字节，它会通过将第一个字符设置为NUL（char 0）来“标记”操作失败。

在Xcode中进入该方法并查看您的密钥char [16]缓冲区的外观。它可能存在相同的问题，并具有以下内容：{ 0，'2'，'3'，'4'，... }。

- Jason

Answer 5

根据您提供的样本，服务器端是正确的，而客户端则不是。

从数据来看，我猜测密钥可能是错误的。请向我们展示iPhone代码，特别是从“1234567891123456”转换为密钥的代码。

- Rasmus Faber

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根据请求，已将其添加到原帖中。 - Simon Lee