Question

我想学习AES加密的基础知识，所以我开始制作一个非常简单的Java程序。程序将文本文件加载到String并向用户请求密钥。然后，程序使用AES加密文本，创建带有加密文本的新文本文件。程序将初始化矢量（IV）打印给用户。

该程序还具有解密功能。用户指定加密的文本文件以及初始化向量和密钥，以将其解密回新文本文件中的原始文本。

然而，我认为我做错了什么。 AES加密中的正常程序是用户需要同时使用密钥和IV来解密文件吗？我浏览了互联网，几乎在每个例子中，加密数据都可以由用户仅指定密钥解密，但在我的情况下，用户需要同时拥有密钥和IV。该计划工作正常，但我认为它没有效率。

那么我应该使用在所有加密和解密中使用的常量，已知的IV或者什么？还有一些教程正在使用＆＃34; salt＆＃34;，它是什么，我应该使用它吗？

以下是我的加密和解密方法：

public String encrypt(String stringToEncrypt, String userKey)
        throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException,
        InvalidKeyException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {

    // User gives string key which is formatted to 16 byte and to a secret
    // key
    byte[] key = userKey.getBytes();
    MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
    key = sha.digest(key);
    key = Arrays.copyOf(key, 16);
    SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");

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

    // Encryption and encoding
    String encryptedData = new BASE64Encoder().encode(cipher
            .doFinal(stringToEncrypt.getBytes()));

    // IV is printed to user
    System.out.println("\nENCRYPTION IV: \n"
            + new BASE64Encoder().encode(cipher.getIV()) + "\n");

    // Function returns encrypted string which can be writed to text file
    return encryptedData;

}

public String decrypt(String stringToDecrypt, String userKey, String userIv)
        throws NoSuchAlgorithmException, IOException,
        NoSuchPaddingException, InvalidKeyException,
        InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException,
        BadPaddingException {

    // User gives the same string key which was used for encryption
    byte[] key = userKey.getBytes();
    MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
    key = sha.digest(key);
    key = Arrays.copyOf(key, 16);
    SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");

    // Decode string iv to byte
    byte[] iv = new BASE64Decoder().decodeBuffer(userIv);

    // Cipher initialization
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, new IvParameterSpec(iv));

    // Decryption and decoding
    String decryptedData = new String(cipher.doFinal(new BASE64Decoder()
            .decodeBuffer(stringToDecrypt)));

    // Function returns decrypted string which can be writed to text file
    return decryptedData;

}

更新

我现在更新了我的代码以使用＆＃34; PBKDF2WithHmacSHA256＆＃34;我还将初始化向量（IV）字节数组合作为密文文本字节数组作为前缀，因此我可以在解密方法中将它们拆分并在那里得到IV（这样可以正常工作）。

然而现在关键是一个问题，因为我也在解密方法中生成新的加密密钥，这当然是加密数据的错误密钥。我希望能够关闭程序，这样我就无法将密钥存储为类变量。解释这个问题非常困难，但我希望你能理解这个问题......

public static byte[] getEncryptedPassword(String password, byte[] salt,
        int iterations, int derivedKeyLength)
        throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {

    KeySpec mKeySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray(), salt,
            iterations, derivedKeyLength);

    SecretKeyFactory mSecretKeyFactory = SecretKeyFactory
            .getInstance("PBKDF2WithHmacSHA256");

    return mSecretKeyFactory.generateSecret(mKeySpec).getEncoded();

}

public String encrypt(String dataToEncrypt, String key) throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidParameterSpecException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, InvalidKeySpecException {

    byte[] mEncryptedPassword = getEncryptedPassword(key, generateSalt(),
            16384, 128);

    SecretKeySpec mSecretKeySpec = new SecretKeySpec(mEncryptedPassword, "AES");


    Cipher mCipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");

    mCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, mSecretKeySpec);

    byte[] ivBytes = mCipher.getIV();
    byte[] encryptedTextBytes = mCipher.doFinal(dataToEncrypt.getBytes());

    byte[] combined = new byte[ivBytes.length+encryptedTextBytes.length];       
    System.arraycopy(ivBytes, 0, combined, 0, ivBytes.length);
    System.arraycopy(encryptedTextBytes, 0, combined, ivBytes.length, encryptedTextBytes.length);

    return Base64.getEncoder().encodeToString(combined);

}

public String decrypt(String dataToDecrypt, String key) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidKeySpecException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException {


    byte[] encryptedCombinedBytes = Base64.getDecoder().decode(dataToDecrypt);
    byte[] mEncryptedPassword = getEncryptedPassword(key, generateSalt(),
            16384, 128);

    byte[] ivbytes = Arrays.copyOfRange(encryptedCombinedBytes,0,16);

    SecretKeySpec mSecretKeySpec = new SecretKeySpec(mEncryptedPassword, "AES");

    Cipher mCipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");

    mCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, mSecretKeySpec, new IvParameterSpec(ivbytes));    

    byte[] encryptedTextBytes = Arrays.copyOfRange(encryptedCombinedBytes, 16, encryptedCombinedBytes.length);

    System.out.println(encryptedTextBytes.length);
    byte[] decryptedTextBytes = mCipher.doFinal(encryptedTextBytes);



    return Base64.getEncoder().encodeToString(decryptedTextBytes);

}

public byte[] generateSalt() {
    SecureRandom random = new SecureRandom();
    byte saltBytes[] = new byte[16];
    random.nextBytes(saltBytes);
    return saltBytes;
}

}

我希望有人知道如何做得更好。谢谢！

Answer 1

只需在加密数据之前将IV保存在文件中。

你不应该多次使用同一个IV（如果你每次滚动一个新的静脉注射，那就好了，而且恰好两次滚动相同，所以你不要这样做。必须存储和检查）。多次使用相同的IV会带来很大的安全风险，因为加密相同的内容两次会显示它实际上是相同的内容。

将IV与加密数据一起存储是一种常见且安全的过程，因为它的作用是引入随机性＆＃34;加密方案，它不应该是秘密的，只是安全地（并在一些方案中随机）生成。

Java AES加密/解密过程和初始化向量的使用

1 个答案: