使用 AES 的 C# 到 Java 加密/解密的奇怪行为

本文关键字：解密 加密 AES Java 使用 | 更新日期: 2023-09-27 18:35:08

我在使用 AES 算法进行字符串解密时遇到了非常奇怪的问题。我的 C# 应用程序将加密数据（字符串）发送到 Java 应用程序。即使我使用相同的密钥字符串，解密也会导致异常：

javax.crypto.BadPaddingException：给定最终块未正确填充 at com.sun.crypto.provider.CipherCore.doFinal（CipherCore.java：810）

但是，仅当要加密的纯文本的长度（在 C# 端）超过 1393 个字符时...但是，如果长度等于 1393 个字符，或小于 1393 个字符，则工作正常。

下面是用于加密的 C# 代码：

    private static string Encrypt(string textToEncrypt, string key)
    {
        try
        {
            RijndaelManaged rijndaelCipher = new RijndaelManaged();
            rijndaelCipher.Mode = CipherMode.CBC;
            rijndaelCipher.Padding = PaddingMode.PKCS7;
            rijndaelCipher.KeySize = 0x80; // 256bit key
            rijndaelCipher.BlockSize = 0x80;
            byte[] pwdBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
            byte[] keyBytes = new byte[0x10];
            int len = pwdBytes.Length;
            if (len > keyBytes.Length)
            {
                len = keyBytes.Length;
            }
            Array.Copy(pwdBytes, keyBytes, len);
            rijndaelCipher.Key = keyBytes;
            rijndaelCipher.IV = keyBytes;
            ICryptoTransform transform = rijndaelCipher.CreateEncryptor();
            byte[] plainText = Encoding.UTF8.GetBytes(textToEncrypt);
            return Convert.ToBase64String(transform.TransformFinalBlock(plainText, 0, plainText.Length));
        }
        catch (Exception ex)
        {
            throw ex;
        }
    }

还有一个用于解密的 Java 代码：

public static String Decrypt(String text, String key) throws Exception {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
    byte[] keyBytes = new byte[16];
    byte[] b = key.getBytes("UTF-8");
    int len = b.length;
    if (len > keyBytes.length) {
        len = keyBytes.length;
    }
    System.arraycopy(b, 0, keyBytes, 0, len);
    SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
    IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(keyBytes);
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, ivSpec);
    BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();
    byte[] results = cipher.doFinal(decoder.decodeBuffer(text));
    return new String(results, "UTF-8");
}

我尝试将 apache 中的 BASE64Decoder 替换为 Base64 编解码器，但结果是一样的......我将不胜感激任何建议或想法。谢谢。

使用 AES 的 C# 到 Java 加密/解密的奇怪行为

如果通过网络传输密文，则应使用消息身份验证代码确保其完整性。在尝试解密密文之前，应验证 MAC。这将防止网络上的消息意外损坏和恶意篡改。在这种情况下，它应该可以帮助您确保传输的密文与您接收的密文完全相同。

我重写了java解密端以进行MAC验证。它假设 MAC 是使用 HMACSHA1 算法生成的，该算法使用用于 AES 密码的相同密钥材料初始化（注意：这只是一个示例，加密密钥和 HMAC 密钥在实际系统中应该不同）并附加到密文前面。消息的前 20 个字节应该是 MAC，紧跟在后面的密文。

public static String Decrypt(String message, String key) throws Exception {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
    byte[] keyBytes = new byte[16];
    byte[] b = key.getBytes("UTF-8");
    int len = b.length;
    if (len > keyBytes.length) {
        len = keyBytes.length;
    }
    System.arraycopy(b, 0, keyBytes, 0, len);
    SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
    IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(keyBytes);
    byte[] messageBytes =  DatatypeConverter.parseBase64Binary(message);
    byte[] macBytes = new byte[20];
    byte[] ciphertext = new byte[messageBytes.length - 20];
    System.arraycopy(messageBytes, 0, macBytes, 0, macBytes.length);
    System.arraycopy(messageBytes, 20, ciphertext, 0, ciphertext.length);
    Mac mac = Mac.getInstance("HMACSHA1");
    mac.init(keySpec);
    verifyMac(mac.doFinal(ciphertext), macBytes);
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, ivSpec);
    byte[] results = cipher.doFinal(ciphertext);
    return new String(results, "UTF-8");
}
private static void verifyMac(byte[] mac1, byte[] mac2) throws Exception {
    MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA1");
    byte[] mac1_hash = sha.digest(mac1);
    sha.reset();
    byte[] mac2_hash = sha.digest(mac2);
    if(!Arrays.equals(mac1_hash, mac2_hash)){
        throw new RuntimeException("Invalid MAC");
    }
}

只是关于安全措施的一些说明。使用键入的密码的 UTF-8 字节不会在密钥中提供足够的熵。如果您打算使用密码作为加密密钥，则应使用密钥拉伸算法对其进行处理。PBKDF2是一个受欢迎的选择。AES 密码的 IV 应随机生成（使用加密安全的随机源），并与密文一起以明文形式传输。用于初始化 AES 密码的密钥应与用于 MAC 的密钥不同。您可以使用 PBKDF2 从您提供的密码中创建两倍长的密钥，并将前半部分用于 AES，后半部分用于 HMAC-SHA1。最后，在验证 MAC 时，您应该直接验证 MAC 的哈希而不是 MAC（如上面的 verifyMac 方法所示）。验证 MA 会直接暴露可能的计时攻击媒介。

相关文章：