在使用带有“AES/CBC/PKCS5Padding”的 Java Cipher 进行解密时，是否必须指定 IV？并且只能使用 SecretKeyFactory 吗？

Question

我阅读了一些关于使用 Java Cipher 加密和解密数据的示例。例如：

KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();
keyGenerator.init(256, secureRandom);
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
Cipher c = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
c.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);

我有两个关于解密过程的问题。

1. 虽然需要 IV，但我们可以使用 Cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, Key) 将其隐含。随机 IV 将自动应用到它。但是，在解密模式下，必须使用相同的 IV。这是否意味着应该只使用Cipher.init(int opmode, Key key, AlgorithmParameters params)，并且应该从加密中获取IV，在此处存储和传递？

除了'''KeyGenerator'''，我还看到了用'''SecretKeyFactory'''生成密钥的例子：

String key = ...
SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
SecretKeySpec keySpec = factory.generateSecret(new DESKeySpec(key));

如果我将最后一行更改为

，我想我可以将它用于 AES

SecretKeySpec keySpec = factory.generateSecret(new SecretKeySpec(key,"AES"));

1. 我对何时使用SecretKeyFactory 生成密钥以及何时使用KeyGenerator 感到困惑。似乎后者是生成随机密钥，前者是从给定的密钥材料生成的。那么是不是说在解密模式下只能使用 SecretKeyFactory 呢？

Answer 1

这是否意味着应该只使用Cipher.init(int opmode, Key key, AlgorithmParameters params) 并且应该从加密中获取IV，在此处存储和传递？

是的，就是这样，除非您能够通过其他方式进行交流。通常，尽管 IV 在加密期间是随机的，然后作为密文的前缀。对于 AES-CBC，它始终与块大小相同：16 字节。

也就是说在解密模式下，只能使用SecretKeyFactory？

是的，虽然 AES 有一个简洁的小捷径；你可以这样做：

SecretKey aesKey = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");

并完成它。这是因为SecretKeySpec 实现了SecretKey。对于 3DES 密钥，这不是一个好主意，因为这意味着 DES 的奇偶校验位设置不正确。然而，诸如 AES 密钥和 HMAC 密钥之类的现代密钥仅由随机数据组成，因此对它们来说没问题。有一个警告：如果您尝试以这种方式在硬件设备中生成密钥，这将是一个问题：它必须保存在软件中。

请注意，我不会深入探讨密钥管理以及如何创建密钥。我已经回答了这个问题here，尽管这个答案肯定还远未完成。哎呀，你可以使用骰子并通过电话分享我关心的数字:)