java - 用Java解密AES256 CBC

Question

我在 PL/SQL 中有一个用于 aes256cbc(使用 PAD_PKCS5)的加密和解密函数，这似乎工作正常。

DECLARE
   -- https://docs.oracle.com/database/121/ARPLS/d_crypto.htm#ARPLS65690
   input_string      CLOB := 'Secret Message';
   output_string     CLOB;
   encrypted_raw     RAW (2000);
   decrypted_raw     RAW (2000);
   iv_raw            RAW (16);
   encryption_type   PLS_INTEGER
      :=   DBMS_CRYPTO.ENCRYPT_AES256
         + DBMS_CRYPTO.CHAIN_CBC
         + DBMS_CRYPTO.PAD_PKCS5;

   FUNCTION getBase64StringOfRaw (s IN RAW)
      RETURN VARCHAR
   IS
      l_output   VARCHAR (4000);
   BEGIN
      SELECT UTL_RAW.cast_to_varchar2 (UTL_ENCODE.base64_encode (s))
        INTO l_output
        FROM DUAL;

      RETURN l_output;
   END;

   FUNCTION getRawOfBase64String (s IN VARCHAR)
      RETURN RAW
   IS
      l_output   RAW (4000);
   BEGIN
      SELECT UTL_ENCODE.base64_decode (RAWTOHEX (s)) INTO l_output FROM DUAL;

      RETURN l_output;
   END;
BEGIN
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('Original string: ' || input_string);

   iv_raw := DBMS_CRYPTO.RANDOMBYTES (16);

   encrypted_raw :=
      DBMS_CRYPTO.ENCRYPT (
         src   => UTL_I18N.STRING_TO_RAW (input_string, 'AL32UTF8'),
         typ   => encryption_type,
         key   => UTL_I18N.STRING_TO_RAW ('000102030405060708090a0b0c0d0e0f', -- key length 256 bits (32 bytes)
                                          'AL32UTF8'),
         iv    => iv_raw);

   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('iv_raw:        ' || iv_raw);
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('iv_base64 hex: ' || UTL_ENCODE.base64_encode (iv_raw));
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('iv_base64 str: ' || getBase64StringOfRaw (iv_raw));

   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('encrypted_raw:        ' || encrypted_raw);
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('encrypted_base64 hex: ' || UTL_ENCODE.base64_encode (encrypted_raw));
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('encrypted_base64 str: ' || getBase64StringOfRaw (encrypted_raw));


   -- Decrypt
   decrypted_raw :=
      DBMS_CRYPTO.DECRYPT (
         src   => encrypted_raw,
         typ   => encryption_type,
         key   => UTL_I18N.STRING_TO_RAW ('000102030405060708090a0b0c0d0e0f', -- key length 256 bits (32 bytes)
                                          'AL32UTF8'),
         iv    => iv_raw);

   output_string := UTL_I18N.RAW_TO_CHAR (decrypted_raw, 'AL32UTF8');
   DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('Decrypted string: ' || output_string);
END;

但是如果我想用 Java 解密 base64 字符串，我就会遇到问题。

主要是我只是从上面获取 base64 字符串(init-Vector 和加密字符串本身)和加密 key 并将其放入 Java。在下面的 Java 代码中，我只是尝试将 base64 字符串转换回二进制(参见函数 base64StringToByteArray)并使用它们进行解密。

也请参阅下面的输出。

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import javax.xml.bind.DatatypeConverter;
import org.bouncycastle.crypto.DataLengthException;
import org.bouncycastle.crypto.InvalidCipherTextException;

public class TEST2 {

    private static final String encryptedStringStringBase64 = "tbk4CwUgpNCzhhJMnoY4yg==";
    private static final String key = "000102030405060708090a0b0c0d0e0f";
    private static final String initVector = "UuwLncc76wWYpMRGeJQ6Sw==";

    public static void main(String[] args) throws DataLengthException, InvalidCipherTextException, UnsupportedEncodingException {

        System.out.println("Decrypted Text:\t" + decrypt(encryptedStringStringBase64));

    }


    // https://stackoverflow.com/questions/51999575/how-to-decrypt-aes-256-cbc-in-java
    public static String decrypt(String encrypted) {
        try {
            System.out.println("initVector:\t" + base64StringToByteArray(initVector));
            System.out.println("cipher:\t\t" + base64StringToByteArray(encrypted));
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(DatatypeConverter.parseHexBinary(base64StringToByteArray(initVector)));
            SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(DatatypeConverter.parseHexBinary(key), "AES");

            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);
            byte[] original = cipher.doFinal(DatatypeConverter.parseHexBinary(base64StringToByteArray(encrypted)));

            return new String(original, "UTF-8");
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }

        return null;
    }

    public static String base64StringToByteArray(String base64String) throws UnsupportedEncodingException
    {
        byte[] byteArray = Base64.getDecoder().decode(base64String.getBytes("UTF-8"));
        return DatatypeConverter.printHexBinary(byteArray);
    }

}

这是 Java 输出:

initVector: 52EC0B9DC73BEB0598A4C44678943A4B
cipher:     B5B9380B0520A4D0B386124C9E8638CA
Decrypted Text: a???D?OhGf??

我想我在 Java 中遇到了一些字符编码问题。或者甚至在 PL/SQL 中？还是我在 Java 中做了一些愚蠢的事情？

我很感激任何帮助。 :)

Java 版本:1.8.0_221，甲骨文:12c (12.2.0.1.0)

Answer 1

根据 PL/SQL 代码， key 不是用作 16 字节 key (对应于 AES-128)，而是用作 32 字节 key (对应于 AES-256)。为了使 Java 代码在功能上相同，行

SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(DatatypeConverter.parseHexBinary(key), "AES");

必须替换为

SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes("UTF-8"), "AES");

在 decrypt 方法中。

此外，表达式

DatatypeConverter.parseHexBinary(base64StringToByteArray(<xxx>)) 

似乎只提供了一个Base64解码，所以它可以被替换为

Base64.getUrlDecoder().decode(<xxx>)

当然，最后一点不会产生错误的结果，但这是不必要的，只会降低性能。

进行这些更改后，输出为:

Decrypted Text: Secret Medssage