Android 和 Java 密钥生成返回不同的结果

Question

我遇到了以下问题。我的应用程序分为两个不同的部分：1）第一部分使用 AES/CBC（Java）加密一些数据，2）第二部分必须检索数据并解密（Android）。 要生成密钥，我使用以下代码

SecureRandom saltRand = new SecureRandom(new byte[] { 1, 2, 3, 4 });
byte[] salt = new byte[16];
saltRand.nextBytes(salt);

SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA1");
KeySpec spec = new PBEKeySpec("password".toCharArray(), salt, 1024, 128);
SecretKey key = factory.generateSecret(spec);

SecureRandom sr = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
sr.setSeed(key.getEncoded());
KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance("AES");
kg.init(128, sr);
sksCrypt = new SecretKeySpec((kg.generateKey()).getEncoded(), "AES");

我的程序不需要不同的“源密钥”（字符串密码），但是只要源密钥相同，它就需要计算相同的密钥。不幸的是，程序的两部分生成的密钥不同，解密阶段失败。 有关如何解决此问题的任何建议？

Answer 1

您正在使用随机密钥生成器从给定的输入密钥材料生成密钥。 密钥派生函数是从秘密中派生密钥的函数。有基于密码的密钥派生函数，例如 PBKDF2，它使用密码（加上盐和特定的迭代次数）作为秘密输入。还有一些基于密钥的密钥派生函数，例如 HKDF，它使用密钥和可能的标签或其他输出密钥特定信息作为输入材料。

Java 确实为您提供了一组 PBKDF，PBKDF1 和 PBKDF2，其中 PBKDF2 是您当前使用的较新的。不幸的是，它没有提供开箱即用的 KBKDF。您需要使用（轻量级）Bouncy Castle API 来提供这种功能。我知道是因为我为 Bouncy 提供了各种 KBKDF 的初始实现。

不幸的是，使用SecureRandom 作为替换 KBKDF 不起作用，正如您所发现的那样。 SHA1PRNG算法没有指定好；它是一个依赖于 SHA-1 安全散列函数的函数，仅此而已。因此，实现可以并且确实有所不同，例如在 Android（松散地基于 GNU 类路径）和 Oracle 的 Java 之间。 SHA1PRNG 可能会也可能不会完全依赖种子。在较新的 Android 版本中，它甚至可能被完全不同的东西所取代。

由于您只从输入的密钥材料中派生一个密钥，您不妨直接将key.getEncoded() 与SecretKeySpec 包装起来，并将其用作密钥。根本不需要执行额外的密钥生成；您已经使用 PBKDF2 派生了一个密钥。额外的包装对密钥材料没有任何作用。 可能只需将算法设置为例如"AES"。