encryption - AES PKCS7填充

Question

我刚刚开始学习Bouncy CaSTLe，进行AES加密/解密。我正在将AES/CBC/PKCS7PADDING与256位 key 一起使用。

BC可以成功地加密和解密文本，但是在解密之后，我注意到总是有一些填充空(0x00)，因此我的哈希比较失败了。例如，假设原始输入字符串为“1234567890”，则解密的字节数组始终为:

{0x49,0x50,0x51,0x52,0x53,0x54,0x55,0x56,0x57,0x48,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}

为什么填充不是 0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06？还有什么方法可以确定性地告知加密后的填充长度(可以为0)，以便在加密之前可以得到完全相同的字符串？

Answer 1

当您指定 PKCS7 时， BC 将在加密之前将填充添加到数据中，并在解密时再次将其删除。带有的 PKCS7 AES 将始终添加至少1个字节的填充，并将添加足够的数据以使输入成为AES块大小的倍数。在对填充进行解密时，会验证是正确的，并且在PKCS7的情况下，它还可以指示最后一块解密数据中的填充是多少，以及实际数据是多少。

如果尝试在解密步骤中未指定PKCS7的情况下解密加密和填充的数据，则填充仍将存在于解密的数据中。

编辑:

为了说明我的观点，这是一些Java代码，它们使用 AES/CBC/PKCS7 加密“1234567890”，然后在有和没有PKCS7填充的情况下再次对其解密:

public class BCTest {
    public static void doTest() throws Exception {
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

        byte[] clearData = "1234567890".getBytes();
        SecretKey secretKey = new SecretKeySpec("0123456789ABCDEF".getBytes(), "AES");
        AlgorithmParameterSpec IVspec = new IvParameterSpec("0123456789ABCDEF".getBytes());

        // encrypt with PKCS7 padding
        Cipher encrypterWithPad = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7PADDING", "BC");
        encrypterWithPad.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, IVspec);
        byte[] encryptedData = encrypterWithPad.doFinal(clearData);
        System.out.println("Encryped data (" + encryptedData.length + " bytes): \t" + toHexString(encryptedData));

        // decrypt with PKCS7 pad
        Cipher decrypterWithPad = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7PADDING", "BC");
        decrypterWithPad.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, IVspec);
        byte[] buffer1 = new byte[encryptedData.length]; 
        int decryptLen1 = decrypterWithPad.doFinal(encryptedData, 0, encryptedData.length, buffer1); 
        System.out.println("Decrypted with Pad (" + decryptLen1 + " bytes):  \t" + toHexString(buffer1));

        // decrypt without PKCS7 pad
        Cipher decrypterWithoutPad = Cipher.getInstance("AES/CBC/NOPADDING", "BC");
        decrypterWithoutPad.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, IVspec);
        byte[] buffer2 = new byte[encryptedData.length]; 
        int decryptLen2 = decrypterWithoutPad.doFinal(encryptedData, 0, encryptedData.length, buffer2); 
        System.out.println("Decrypted without Pad (" + decryptLen2 + " bytes):\t" + toHexString(buffer2));
    }

    private static String toHexString(byte[] bytes) {
        return javax.xml.bind.DatatypeConverter.printHexBinary(bytes);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BCTest.doTest(); 
    }
}

输出:

Encryped data (16 bytes):           602CAE14358D0AC5C96E2D46D17E58E3
Decrypted with Pad (10 bytes):      31323334353637383930000000000000
Decrypted without Pad (16 bytes):   31323334353637383930060606060606

当使用padding选项进行解密时，输出已被填充了 strip 化-密码指示10字节的解密数据-缓冲区的其余部分为0填充。没有填充选项的解密将导致填充现在成为解密数据的一部分。

编辑2:

现在看到原始代码，证实了我的直觉。 GetOutputSize方法不返回解密字符串的输出大小，而仅返回输出缓冲区中所需的最大空间。该方法在BC代码中具有以下文档:

/**
* return the size of the output buffer required for an update plus a
* doFinal with an input of len bytes.
*
* @param len the length of the input.
* @return the space required to accommodate a call to update and doFinal
* with len bytes of input.
*/

DoFinal返回放入缓冲区的解密数据的实际长度。

所以在

byte[] plainTextBuffer = new byte[cipher.GetOutputSize(data.Length - IV_LENGTH)];
int length = cipher.DoFinal(data, iv.Length, data.Length - iv.Length, plainTextBuffer, 0);

plainTextBuffer将比实际解密的数据稍大-数据的实际长度将在 length中。