AES-256 CBC 在 php 中加密并在 Java 中解密，反之亦然

Question

JAVA

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

class AES256JavaPhp{
        public static void main(String[] args) throws Exception {
                Base64 base64 = new Base64();
                Cipher ciper = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
                SecretKeySpec key = new
                          SecretKeySpec("PasswordPassword".getBytes("UTF-8"),"AES");
                IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec
                      ("dynamic@dynamic@".getBytes("UTF-8"),0,ciper.getBlockSize());
            //Encrypt
                ciper.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key,iv);
                byte[] encryptedCiperBytes = base64.encode
                                              ((ciper.doFinal("Hello".getBytes())));
                System.out.println("Ciper : "+new String(encryptedCiperBytes));
            //Decrypt
                ciper.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key,iv);    
                byte[] text = ciper.doFinal(base64.decode(encryptedCiperBytes));
                System.out.println("Decrypt text : "+new String(text));
          }
    }

Java 输出：

Ciper : KpgzpzCRU7mTKZePpPlEvA==
Decrypt text : Hello

PHP

<?php>    
        $cipherText = encrypt("Hello", 'aes-256-cbc');
        exit();

        function encrypt($data, $algo)
        {
            $key = 'PasswordPassword';
            //$iv = random_bytes(openssl_cipher_iv_length($algo));
            $iv = 'dynamic@dynamic@';
            $cipherText = openssl_encrypt(
                    $data,
                    $algo,
                    $key,
                    OPENSSL_RAW_DATA,
                    $iv
                );
        $cipherText = base64_encode($cipherText);
        printData("Ciper Text : $cipherText");

        $cipherText = base64_decode($cipherText);
        $plaintext = openssl_decrypt(
                    $cipherText,
                    $algo,
                    $key,
                    OPENSSL_RAW_DATA,
                    $iv
                );
        printData("Plain Text after decryption : $plaintext");
        }

        function printData($obj)
        {
            print_r($obj);
        }
?>

PHP 输出：

Ciper Text : ef/ENVlBn9QBFlkvoN7P2Q==
Plain Text after decryption : Hello

生成的密码是不同的，即使它们使用相同的密钥和 IV。这怎么可能？

Answer 1

显然，您必须使用相同的 AES 密钥和 IV 才能进行安全会话。并且它们必须在客户端之间正确、安全地进行通信。 根本不重要客户端是用什么语言编写的。您的问题是不了解密钥协议和会话建立的协议。

初始化向量不是一个受保护的值；即，在客户端之间进行通信时，您没有对其进行加密。它必须以明文形式与加密的 AES 密钥（您从某些密钥协议协议中派生）一起打包。

CMS 使用KeyTransRecipientInfo 传递此信息。 TLS 还在其 handshake 之后定义了 IV establishment。我强烈建议遵循 CMS 实现，而不是做一些人为的、几乎可以保证包含安全漏洞的东西。

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更新

现在很明显，您很困惑为什么生成的密文不是确定性的。这是因为 Java 实现默认使用 128 位加密并且提供了 128 位密钥，但是 PHP 代码请求 256 位强度加密并且只提供相同的128 位密钥。因此，PHP 必须是 padding 键。

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更新 2

根据您的以下 cmets，以下是使用 Java 生成 256 位密钥的示例：

KeyGenerator generator = KeyGenerator.getInstance("AES");
generator.init(256); // The AES key size in number of bits
SecretKey secKey = generator.generateKey();

Answer 2

您的密钥只有 128 位（16 字节）长，但您在 PHP 中请求 AES-256。这将导致 256 位（32 字节）的填充 AES 密钥。您必须请求 AES-128 才能使其正常工作。这就是 OpenSSL 扩展在 PHP 中的工作方式。

理想情况下，密钥应该看起来像随机噪声，以防止暴力攻击。您当前的密钥绝非如此。这是非常可预测的。您确实应该生成一些随机密钥并将其以编码形式（如 Base64）添加到您的代码中。然后你可以在使用前对其进行解码。