带有 MCRYPT_RIJNDAEL_256 密码的 mcrypt_encrypt PHP 函数的 Java 代码

Question

我有一个用于加密字符串( token )的 PHP 代码。我需要生成此 token 并调用遗留后端 API。后端 API 对此进行解密并在允许访问 API 之前对其进行验证。我们正在用 Java 构建客户端应用程序。所以这段代码需要用Java实现。

$stringToEncode="****String which needs to be encrypted. This string length is multiple of 32********************";
$key="32ByteKey-asdcxzasdsadasdasdasda";
    echo base64_encode(
        mcrypt_encrypt(
                    MCRYPT_RIJNDAEL_256,
                    $key,
                    $stringToEncode,
                    MCRYPT_MODE_CBC,
                    $key
                )
            );

这里的 IV 和 key 一样。我使用“org.bouncycaSTLe.crypto”尝试使用以下 Java 代码

private static void encrypt(String key, String data) throws InvalidCipherTextException {
            
        byte[] givenKey = key.getBytes(Charset.forName("ASCII"));        
        final int keysize = 256;
        byte[] keyData = new byte[keysize / Byte.SIZE];
        System.arraycopy(givenKey, 0, keyData, 0, Math.min(givenKey.length, keyData.length));
        KeyParameter keyParameter = new KeyParameter(keyData);
        BlockCipher rijndael = new RijndaelEngine(256);
        ZeroBytePadding c = new ZeroBytePadding();
        PaddedBufferedBlockCipher pbbc = new PaddedBufferedBlockCipher(rijndael, c);
        CipherParameters ivAndKey = new ParametersWithIV(keyParameter, key.getBytes(Charset.forName("ASCII")));
        pbbc.init(true, ivAndKey);
        byte[] plaintext = data.getBytes(Charset.forName("UTF8"));
        byte[] ciphertext = new byte[pbbc.getOutputSize(plaintext.length)];
        int offset = 0;
        offset += pbbc.processBytes(plaintext, 0, plaintext.length, ciphertext, offset);
        offset += pbbc.doFinal(ciphertext, offset);
        System.out.println("Encrypted: " + Base64.getEncoder().encodeToString(ciphertext));
    }

但低于异常 -

Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: invalid parameter passed to Rijndael init - org.bouncycastle.crypto.params.ParametersWithIV

我什至尝试使用“javax.crypto”，如下所示 -

import java.nio.charset.Charset;
import java.security.InvalidAlgorithmParameterException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.util.Base64;

import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class aes{
    
     public static void main(String[] args) throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
            String key = "32ByteKey-asdcxzasdsadasdasdasda";
            String data = "****String which needs to be encrypted. This string length is multiple of 32********************";
            encrypt(key, data);
        }
    
    public static void encrypt(String key1, String data) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException{
        
        byte[] key = key1.getBytes(Charset.forName("ASCII"));
        byte[] decrypted = data.getBytes(Charset.forName("UTF8"));      
        
        IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(key);

        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(key, "AES"), ivSpec);
        byte[] encrypted = Base64.getEncoder().encodeToString(cipher.doFinal(decrypted)).getBytes();

        System.out.println(encrypted);
    }   
}

但是得到异常-

Exception in thread "main" java.security.InvalidAlgorithmParameterException: Wrong IV length: must be 16 bytes long

有人可以建议我如何实现吗？

Answer 1

PHP 代码使用 block 大小为 256 位的 Rijndael。这不受 SunJCE 提供程序支持，只有 AES(它是 Rindael 的一个子集， block 大小为 128 位)。因此，第二个 Java 代码片段也不起作用。因此，必须应用像 BouncyCaSTLe (BC) 这样的第三方提供商。

Java/BC 代码中有两个错误:

• 与 PHP 代码相反，没有应用 CBC。这必须使用 CBCBlockCipher 进行更改。
• BC 的零填充变体与 mcrypt 变体不同。 BC 变体总是填充，i。 e.即使明文的长度已经对应于 block 大小的整数倍(此处为 32 字节)，mcrypt 变体也不会(即，如果明文的长度不对应于整数倍，后者只会填充blocksize).
  因为根据描述，明文已经对应于 block 大小的整数倍，所以 mcrypt 变体不会填充。在 Java/BC 代码中，如果根本不使用填充就可以实现这一点。
  但要注意:如果明文的长度不对应于 block 大小的整数倍，则填充当然必须被使用(关于与 PHP 代码中使用的零填充变体的兼容性)。

这两个问题都可以通过更换线路来解决

ZeroBytePadding c = new ZeroBytePadding();
PaddedBufferedBlockCipher pbbc = new PaddedBufferedBlockCipher(rijndael, c);

通过

BufferedBlockCipher pbbc = new BufferedBlockCipher(new CBCBlockCipher(rijndael));

那么两个密码产生的密文是相同的。

一些附加说明:

• 将 key 用作 IV 通常没有用。由于出于安全原因，对于给定的 key ，IV 只能使用一次，因此必须在此处为每次加密使用新的 key 。另见 here .
  通常在实践中为每次加密生成一个新的随机 IV。
• 通常使用标准更安全，即 AES 而不是 block 大小为 256 位的 Rijndael，后者不是标准。
• 零填充不可靠(此外，有几种变体，如您所见，可能会导致问题)。更可靠的是 PKCS7 填充。