java - 在 Java 中检查 AEAD 密码中的标签和关联数据

Question

我需要使用 AEAD 在两个用户之间共享信息，部分信息必须加密，部分信息应以明文形式保存。

一旦使用 AES/GCM 加密消息，是否有 API 可以检查密文标签并访问相关数据？

更详细:

我使用 Java 7 和 bouncycaSTLe 作为提供程序，并且我已成功使用相应的 API 加密和解密我的数据:

private byte[] encrypt(SecretKey key, byte[] nonce, byte[] message, byte[] associatedData) throws ... {
   Cipher aeadCipher = Cipher.getInstance(AES_GCM_NOPADDING);
   aeadCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, kint, new GCMParameterSpec(GCM_MAC_SIZE, nonce);
   aeadCipher.updateAAD(associatedData);
   return aeadCipher.doFinal(message);
}

private byte[] decrypt(SecretKey key, byte[] nonce, byte[] cipherText, byte[] associatedData) throws ... {
   Cipher aeadCipher = Cipher.getInstance(AES_GCM_NOPADDING);
   aeadCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, kint, new GCMParameterSpec(GCM_MAC_SIZE, nonce);
   aeadCipher.updateAAD(associatedData);
   return aeadCipher.doFinal(cipherText);
}

但是，据我了解，AES/GCM 密文应该已经包含可能影响解密的参数(随机数和关联数据)。因此，我希望能够从密文中检索它们，而不是必须将它们与密文一起存储并将它们传递给解密函数。此外，我希望能够运行完整性检查(计算标签)并对关联数据运行一些检查，而不必完全解密消息。

是否有一个 API 可以实现这一点，但我可能错过了？

到目前为止，我已经检查过:

• 密码 API:http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/javax/crypto/Cipher.html
• 这篇关于 Java 中 AES/GCM 实现的内容非常丰富的博客文章:http://blog.philippheckel.com/2014/03/01/cipherinputstream-for-aead-modes-is-broken-in-jdk7-gcm/

Answer 1

由于 Java API 会自动将该标签放在末尾，因此您只需从加密结果中提取该标签，如下所示:

private byte[] getTag(SecretKey key, byte[] nonce, byte[] message,   byte[] associatedData) throws ... {
   Cipher aeadCipher = Cipher.getInstance(AES_GCM_NOPADDING);
   aeadCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, kint, new GCMParameterSpec(GCM_MAC_SIZE, nonce);
   aeadCipher.updateAAD(associatedData);
   byte[] encrypted = aeadCipher.doFinal(message);
   // Assuming you have an AAD_SIZE = 128 bits (16 bytes)
   return Arrays.copyOfRange (encrypted, encrypted.length-16, encrypted.length)

}