AES 加密在 iOS 和 Android 中产生不同的结果

Question

尝试在Android和iOS中使用带有CBC和PKCS7填充的AES128算法加密样本数据，但结果不同:(

安卓代码：

private static final byte[] KEY = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x10};

int srcBuffSiz = 1024;
byte[] srcBuff = new byte[srcBuffSiz];
Arrays.fill(srcBuff, (byte)0x01);

SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(KEY, "AES");
Cipher ecipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7Padding");
ecipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec);
byte[] dstBuff = ecipher.doFinal(srcBuff);
int bytesEncrypted = dstBuff.length;

iOS 代码：

    // Source buffer
    size_t srcBuffSiz = 1024;
    unsigned char* srcBuff = new unsigned char[srcBuffSiz];
    memset(srcBuff, 0x01, srcBuffSiz);

    // Destination buffer
    size_t dstBuffSiz = srcBuffSiz + 128;
    unsigned char* dstBuff = new unsigned char[dstBuffSiz];
    memset(dstBuff, 0x00, dstBuffSiz);

    unsigned char keyPtr[kCCKeySizeAES128] = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x10};

    size_t bytesEncrypted = 0;
    CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt, kCCAlgorithmAES128, kCCOptionPKCS7Padding,
                                          keyPtr, kCCKeySizeAES128,
                                          NULL /* initialization vector (optional) */,
                                          srcBuff, srcBuffSiz, /* input */
                                          dstBuff, dstBuffSiz, /* output */
                                          &bytesEncrypted);

因此，在这两种情况下，我都尝试使用预定义的示例密钥来加密示例 1024 字节缓冲区（之前填充了 0x01 值）。

iOS 中第一个和最后 6 个字节的加密缓冲区：

ED CC 64 27 A8 99 ... 0C 44 9F EC 34 FC

Android 中第一个和最后 6 个字节的加密缓冲区：

AE 65 A9 F7 7F 0E ... 1F BD AE 8B 85 ED

有什么想法吗？

如果我将 Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7Padding") 替换为 Cipher.getInstance("AES")，那么加密缓冲区的前几个字节将是相同的，但从第 17 个字节开始......

iOS：

ED CC 64 27 A8 99 DA 83 D5 4A B0 03 0F E7 DD A7 35 F2 50 5C 49 47 CC 3B 2F AB D1 61 05 

安卓：

ED CC 64 27 A8 99 DA 83 D5 4A B0 03 0F E7 DD A7 ED CC 64 27 A8 99 DA 83 D5 4A B0 03 0F 

Answer 1

我隐约记得我曾经有过类似的问题，即在 Android 和 iPhone 之间“同步”加密，解决方案是正确使用 IV（初始化向量）。因此，在 Android 中启用显式 IV 使用可能会有所帮助：

final byte[] iv = new byte[16];
Arrays.fill(iv, (byte) 0x00);
IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(iv);
.. // the rest of preparations
ecipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, ivParameterSpec);

因为在 iPhone 上您将 NULL 作为 IV 传递时，它可能会在内部使用与上述对应的默认值。

但在生产环境中，您应该使用（加密安全的伪）随机初始化向量，与数据一起存储。然后它对所有操作模式都是安全的。 [1]

Answer 2

Android 代码明确使用 CBC 模式。但是 iOS 代码没有指定这一点。至少我在那里看不到。

另外当你使用CBC模式时，你还必须指定初始化向量：

byte[] iv = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, }; // use different random value
AlgorithmParameterSpec algorithmSpec = new IvParameterSpec(iv);
Cipher ecipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7Padding");
ecipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, algorithmSpec);

您应该在 iOS 上使用相同的初始化向量，并指定您使用的是 CBC 模式。