Java（Cipher）和JavaScript（crypto-js）之间的加密互操作

Question

我的任务是修复一个中断加密算法，该算法从以前完全正常工作但由于未知的原因突然变得混乱，没有人接触到这两种语言的任何代码（Java和JS）。

我对密码学的解释并不是很好，所以我不知道寻找或使用哪些可能的解决方案。任务基本上是将Java上的加密代码转换为JavaScript，这两个代码都将产生一个通过Java解密的Base64字符串。

以下是使用Java和JS进行加密的代码片段以及Java上的解密过程：

Java加密

public static String encryptMsg(String message) {
    @SuppressLint("GetInstance") Cipher cipher = null;
    try {
        cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secret);
        byte[] cipherText = cipher.doFinal(message.getBytes(UTF_CHARSET));
        return Base64.encodeToString(cipherText, Base64.DEFAULT);
    } catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchPaddingException | BadPaddingException | IllegalBlockSizeException | InvalidKeyException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NullPointerException e) {
        //Do nothing, nothing to encrypt
    }
    return null;
}

JavaScript加密

function encryptData(data, key) {
 const options = {
  mode: Crypto.mode.ECB,
  padding: Crypto.pad.Pkcs7
 }
 const secret = Crypto.enc.Utf8.parse(key)
 const encrypted = Crypto.AES.encrypt(data, secret, options)
 return encrypted.ciphertext.toString(Crypto.enc.Base64)
}

Java解密

public static String decryptMsg(String base64cipherText) {
    @SuppressLint("GetInstance") Cipher cipher = null;
    try {
        cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secret);
        String decryptString = new String(cipher.doFinal(Base64.decode(base64cipherText, Base64.DEFAULT)), UTF_CHARSET);
        return decryptString;
    } catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchPaddingException | BadPaddingException | IllegalBlockSizeException | InvalidKeyException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NullPointerException e) {
        //Do nothing, nothing to decrypt
    }
    return null;
}

目前结果在解密时使用JavaScript加密函数在加密字符串上返回null，因此它可能正确加密（？）我不确定我在这里缺少什么或做错了...

Answer 1

似乎你缺少IV（初始化向量）。

我真的不知道IV是什么，或者在这里需要它，加密Java代码并没有在任何地方说明它

IV是一个初始化向量，允许重用密钥来加密多个消息（或块），请在使用它时查看CBC block mode。

我不确定JavaScript API，但至少我可以用Java给你一个例子。你也可以看看我的blog about crypto examples

Java加密

 SecureRandom rnd = new SecureRandom();
 byte[] iv = new byte[SYMMETRIC_BLOCK_SIZE / 8];
 IvParameterSpec ivParamSpec = new IvParameterSpec(iv);
 SecretKey symmetricKey = new SecretKeySpec(encryptionParams.getKey(), SYMMETRIC_KEY_ALG);

Cipher cipher = Cipher.getInstance(SYMMETRIC_CIPHER_NAME);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, symmetricKey, ivParamSpec);

byte[] encrypted = cipher.doFinal(encryptionParams.getPlaintext());
/* and encoded form can contain form of base64( IV + ciphertext )  */

对于CBC模式，IV必须是随机的。如果您没有指定IVParameter，它将被生成，您可以从cipher.getIV();中读取它。 IV可以是公共的，它通常在密文之前加上，因为需要IV来解密密文本身。

Java解密

/* if IV is prepended before the ciphertext, it can be fetched as sub-array
  of the decoded message */
IvParameterSpec ivParamSpec = new IvParameterSpec(iv);

Cipher cipher = Cipher.getInstance(SYMMETRIC_CIPHER_NAME);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, symmetricKey, ivParamSpec);

byte[] decrypted = cipher.doFinal(encryptionParams.getCiphertext());

在此示例中，没有Mac（包括消息验证代码），您可以查看链接的示例。

对于JavaScript，您应该查看使用过的API，但原则保持不变（您必须以某种方式生成，使用，传递和提供IV）。 This blog似乎包含更完整的代码。

var iv = CryptoJS.lib.WordArray.random(128/8);
var encrypted = CryptoJS.AES.encrypt(msg, key, { 
  iv: iv, 
  padding: CryptoJS.pad.Pkcs7,
  mode: CryptoJS.mode.CBC
});