java - 是什么让AES with Base64对同一个明文产生不同的加密结果？

Question

这是一个名为 test() 的示例虚拟代码，我运行了 100K 次，我得到了相同纯文本的不同加密消息(显然，我得到的解密是原始纯文本)。

我猜这背后的原因是为了避免频率；但是为什么一次解密可以有多次加密呢？不应该一对一吗？

public static void test()
{
    String plainMessage = "I'm gonna bid 100 USD on this project";
    String password = "A99922000001000004581F0F0CCD0000";

    Set<String> set = new HashSet<String>();

    for (int x=0; x<100000; x++)
    { 
        String enc = AESEncryption.encryptMessage(plainMessage, password);
        System.out.println(enc);
        set.add(enc);

        String dec = AESEncryption.decryptMessage(enc, password);
        if (!dec.equals(plainMessage))
        {
            System.out.println("wrong decryption");  //never gets here 
            break;
        }
    }

    System.out.println(">"+set.size()); //just to make sure they are all unique
}

加密

    public static String encryptMessage(final String plainMessage, final String symKeyHex) 
{
    final byte[] symKeyData = DatatypeConverter.parseHexBinary(symKeyHex);
    final byte[] encodedMessage = plainMessage.getBytes(Charset.forName("UTF-8"));

    try {

        final Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        final int blockSize = cipher.getBlockSize();

        // create the key
        final SecretKeySpec symKey = new SecretKeySpec(symKeyData, "AES");

        // generate random IV using block size (possibly create a method for
        // this)
        final byte[] ivData = new byte[blockSize];
        final SecureRandom rnd = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
        rnd.nextBytes(ivData);
        final IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivData);

        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, symKey, iv);

        final byte[] encryptedMessage = cipher.doFinal(encodedMessage);

        // concatenate IV and encrypted message
        final byte[] ivAndEncryptedMessage = new byte[ivData.length + encryptedMessage.length];
        System.arraycopy(ivData, 0, ivAndEncryptedMessage, 0, blockSize);
        System.arraycopy(encryptedMessage, 0, ivAndEncryptedMessage, blockSize, encryptedMessage.length);

        final String ivAndEncryptedMessageBase64 = DatatypeConverter.printBase64Binary(ivAndEncryptedMessage);
        return ivAndEncryptedMessageBase64;


    }catch (InvalidKeyException e) 
    {
        throw new IllegalArgumentException("key argument does not contain a valid AES key");

    }catch (GeneralSecurityException e) 
    {
        throw new IllegalStateException("Unexpected exception during encryption", e);
    }
}

Answer 1

为注释添加一些清晰度:

iv 或 initialization vector 就像一个第二个 key ，用于加密 数据。

由于您每次都使用随机 iv(这很好)，因此您每次都会得到不同的加密文本。这第二个 key 实际上包含在加密文本 中，因此您不需要单独传递它。

只有 iv 并不能使您破解加密(这就是为什么您可以将它与加密文本 一起传递的原因)，但通过使用它，您可以多次发送具有相同密码的相同纯文本(使用不同的ivs)并得到完全不同的结果加密值。