256位密钥的Java AES算法答案

【问题标题】：Java AES algorithm for 256 bit key256位密钥的Java AES算法
【发布时间】：2020-07-26 08:21:21
【问题描述】：

我正在尝试实现 AES 256 位加密/解密算法。我意识到这个算法有多种模式。

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/javax/crypto/Cipher.html

Every implementation of the Java platform is required to support the following standard Cipher transformations with the keysizes in parentheses:
AES/CBC/NoPadding (128)
AES/CBC/PKCS5Padding (128)
AES/ECB/NoPadding (128)
AES/ECB/PKCS5Padding (128)
DES/CBC/NoPadding (56)
DES/CBC/PKCS5Padding (56)
DES/ECB/NoPadding (56)
DES/ECB/PKCS5Padding (56)
DESede/CBC/NoPadding (168)
DESede/CBC/PKCS5Padding (168)
DESede/ECB/NoPadding (168)
DESede/ECB/PKCS5Padding (168)
RSA/ECB/PKCS1Padding (1024, 2048)
RSA/ECB/OAEPWithSHA-1AndMGF1Padding (1024, 2048)
RSA/ECB/OAEPWithSHA-256AndMGF1Padding (1024, 2048)

但是在上面，我没有找到任何具有 256 位密钥的模式。我有什么误解吗？

【问题讨论】：

不清楚。你想使用这个库还是你想实现你的 AES？另外，为什么需要 Java 8？
@kelalaka 使用 Java 库实现 256 位密钥的 AES 加密解密。
我写了一个简短的答案，确实可能很长。有什么不清楚的，请指出。
文档指定了最小值。所有当前的 Java 版本都实现了超过最低要求，特别是使用 192 位和 256 位密钥以及 128 位实现 AES。

标签： java encryption aes

【解决方案1】：

AES 是具有 128、196 和 256 位密钥大小的 128 位分组密码。 AES 是原始的，需要 mode of operation 才能成为加密方案。每种操作模式都接受任何密钥大小，并且操作模式与密钥大小无关。

要使用任何模式操作，首先需要实现 AES，然后是操作模式。根据操作模式，可能只需要加密或解密 AES。

一些操作模式

ECB 忘记了它是不安全的，请参阅 Wikipedia 中的 the ECB penguin。
如果在服务器中使用 CBC 模式，则容易受到 padding oracle 攻击。 CBC模式下的Nonce应该是唯一的并且unpredictable。
CTR 模式将分组密码转换为流密码，不需要解密 AES。只有加密实现就足够了。 CTR 模式下的 nonce 每个密钥只能使用一次，否则由于the crib dragging attack. 导致机密性失败

以上都是陈旧的操作模式，只有在正确使用的情况下才能提供机密性。

在现代密码学中，我们更喜欢 AES-GCM 等经过身份验证的加密（带有关联数据）模式。这些模式不仅提供机密性，还提供完整性和身份验证。

在 GCM 模式下，必须小心 IV/Nonce 的生成，因为 GCM 内部使用 CTR 模式，并且继承了与 CTR 模式相同的问题，因此切勿在同一键下使用相同的 IV。可以通过使用计数器/LFSR 或combined mode with random 来解决此问题。

此外，GCM 中的 IV 重用可能会导致伪造的灾难性后果。

对于IV重用问题，还有另一种模式在不久的将来成为标准，SIV模式； AES-GCM-SIV.

Oracle 和 IBM 的 Java 密码有 limited to 128-bit key sizes。这就是为什么你在那边看到 128。从 2017 年 8u151 开始更改。OpenJDK 或 BouncyCastle 不限。

【讨论】：

谢谢我没有得到所有。不过现在我明白了。提到的位数是针对块的，与加密的大小无关。所以无论我选择哪种模式，我都可以使用 256 位密钥。如果我错了，请纠正我
好吧，Java has limited to 128-bit key sizes。这就是为什么你在那边看到 128。是的，操作模式与密钥大小无关。请注意，块大小会产生影响，就像 GCM 模式仅定义为 128 位块大小一样。
只有 Oracle 和 IBM 版本（不是 OpenJDK）受“有限加密策略”（最大 128 位）的约束，并且仅在 2017 年 8u151 之前。从那时起 256 位就可以了，正如对您链接的 Q 的正确评论。如果您确实在 Java 中使用 GCM，请注意它会将密文 + 标记组合成 API 上的一个“blob”，这与许多其他 API（如果不是大多数其他 API）不同。
@dave_thompson_085 谢谢。这种有限的加密政策是否是由于美国的要求？
肯定是在 1990 年代后期，Sun 最初将加密添加到 Java 中（除了签名，它不受限制，对 Java 的从网络运行的概念至关重要）。从那以后的几年里，美国的法律限制已经分几个阶段放松了，特别是对于 IIRC Java 在 j7 期间正式成为的开源软件，所以如果甲骨文有动力的话，他们可能会在几年前解决这个问题。