Android与纯Java的不同加密 - RSA/ECB/OAEPWithMD5AndMGF1Padding

Question

我在 Android 中使用公钥加密了一个字符串。但是，当我尝试通过纯 Java 代码中的私钥解密加密字符串时，出现异常“解密错误”。谁能帮忙找出问题？

要加密的 Android 代码

import android.util.Base64;
public static String encryptMessage(final String plainText, final PublicKey publicKey) throws Exception {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPWithAndMGF1Padding");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
    return Base64.encodeToString(cipher.doFinal(plainText.getBytes()), Base64.NO_WRAP);
}

要解密的纯 Java 代码

import java.util.Base64;
public static String decryptMessage(final String encryptedText, final PrivateKey privateKey) throws Exception {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPWithAndMGF1Padding");
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);

    Base64.Decoder decoder = Base64.getDecoder();
    byte[] byteArray = decoder.decode(encryptedText);
    byte[] decryptedArray = cipher.doFinal(byteArray);  // throw exception here
    String plainText = new String(decryptedArray);
    return plainText;
}

您可能注意到我必须在 Android 和纯 Java 中使用不同的 Base64 API。我试过“RSA/ECB/PKCS1Padding”，它可以正确解密，无一例外。也尝试了“RSA/ECB/OAEPWithSHA-256AndMGF1Padding”，但得到了同样的例外。

Answer 1

OAEP 使用两个摘要，一个用于 OAEP 标签，另一个作为 MGF1 的基础，请参阅 RFC 8017、7.1. RSAES-OAEP、B.1. Hash Functions 和 B.2. Mask Generation Functions。

此问题是因为在 OP 代码（Android/API 级别 28 和 Java 8）的两侧使用的提供程序为 OAEPWithMD5AndMGF1Padding 应用了不同的 MGF1 摘要。

在密码初始化后可以确定双方的相关参数（提供者、OAEP 摘要、MGF、MGF1 摘要），例如与：

OAEPParameterSpec parameterSpec = cipher.getParameters().getParameterSpec(OAEPParameterSpec.class);
System.out.println("Provider: " + cipher.getProvider().getName());          
System.out.println("OAEP digest: " + parameterSpec.getDigestAlgorithm());  
System.out.println("OAEP MGF : " + parameterSpec.getMGFAlgorithm());        
System.out.println("OAEP MGF1 digest: " + ((MGF1ParameterSpec)parameterSpec.getMGFParameters()).getDigestAlgorithm()); 

这样，MD5 在 Android 端被确定为 MGF1 摘要，在 Java 端被确定为 SHA-1。两边都使用 MD5 作为 OAEP 摘要。如果使用OAEPParameterSpec 显式设置摘要以便双方使用相同的摘要，则可以解决此问题。

例如，Java端的以下代码确保MD5用作OAEP和MGF1摘要，类似于Android端。

OAEPParameterSpec oaepParameterSpecDec = new OAEPParameterSpec("MD5", "MGF1", new MGF1ParameterSpec("MD5"), PSource.PSpecified.DEFAULT);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey, oaepParameterSpecDec);

这同样适用于OAEPWithSHA-256AndMGF1Padding。

另请注意，B.1. Hash Functions 中的 RFC 8017 推荐 SHA-1 和 SHA-2 用于 RSAES-OAEP，但不 MD5。