为什么这个 AES 加密需要两个密钥？

Question

我正在尝试对某些文本实施 AES 加密，并且我一直在寻找一种解决方案，最终归结为一个用于加密和解密的密码。我在这个网站上找到了一个可行的解决方案：Simple Java AES encrypt/decrypt example

import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

public class Encryptor {
    public static String encrypt(String key1, String key2, String value) {
        try {
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(key2.getBytes("UTF-8"));

            SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key1.getBytes("UTF-8"),
                    "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv);
            byte[] encrypted = cipher.doFinal(value.getBytes());
            System.out.println("encrypted string:"
                    + Base64.encodeBase64String(encrypted));
            return Base64.encodeBase64String(encrypted);
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    public static String decrypt(String key1, String key2, String encrypted) {
        try {
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(key2.getBytes("UTF-8"));

            SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key1.getBytes("UTF-8"),
                    "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);
            byte[] original = cipher.doFinal(Base64.decodeBase64(encrypted));

            return new String(original);
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    public static void main(String[] args) {

        String key1 = "Bar12345Bar12345"; // 128 bit key
        String key2 = "ThisIsASecretKet";
        System.out.println(decrypt(key1, key2,
                encrypt(key1, key2, "Hello World")));
    }
}

这个算法使用 key1 和 key2 并且不明白为什么他们需要这两个。每个密钥的用途是什么？让 key1 一直保持原样并用个人密码替换 key2 是否安全？

谢谢

Answer 1

'key1' 是您的密钥。在此代码中，字节数组是通过对密码调用 String.getBytes() 获得的。请参阅 this answer 了解为什么不建议这样做，以及一些建议的替代方案。

'key2' 命名错误；它实际上是一个Initialization Vector（或简称“IV”）。这是一个随机的字节序列，可以防止相同的明文总是被转换为相同的密文。

应使用SecureRandom.getBytes() 为每条加密消息生成一个随机IV。对于 AES，IV 应该是 16 字节（128 位）。 IV是not a secret；它应该与密文一起发送，以便接收者可以使用它（连同密钥）来解密消息。

加密后，我建议将 IV 字节添加到密文字节，然后对生成的字节数组进行 Base64 编码。

至于代码的结构，无需将IV传递给encrypt方法； encrypt 方法可以在内部生成 IV。同样，如果密文以 IV 为前缀，则无需将 IV 传递给解密方法；相反，解密方法可以假设消息的前 16 个字节是 IV。

一般而言，仅加密并不能确保消息未被篡改。如果您想检测攻击者何时篡改您的加密消息，您可以apply a Message Authentication Code 将 HMAC 设为 iv + 密文。