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我需要解密 AES 消息。我能够让它在 python 上工作(使用 pycryptodome 库)但我在 kotlin/java 上没有成功。由于解密方式是OCB,Java默认不支持,只好使用Bouncy CaSTLe库。
这是有效的 python 代码:
def decrypt_aes_message(shared_key, encrypted_message):
encrypted_msg = b64decode(encrypted_message["encryptedMessage"].encode())
tag = b64decode(encrypted_message["tag"].encode())
nonce = b64decode(encrypted_message["nonce"].encode())
cipher = AES.new(shared_key.encode(), AES.MODE_OCB, nonce=nonce)
return cipher.decrypt_and_verify(encrypted_msg, tag).decode()
Java代码如下:
fun decryptAesMessage2(sharedKey: String, encryptedMessageData: Map<String, String>): ByteArray {
var encryptedMessage = encryptedMessageData["encryptedMessage"]!!.utf8Base64Decode()
var tag = encryptedMessageData["tag"]!!.utf8Base64Decode()
var nonce = encryptedMessageData["nonce"]!!.utf8Base64Decode()
var key = KeyParameter(sharedKey.toByteArray(Charsets.UTF_8))
var params = AEADParameters(key, tag.size*8, nonce)
var cipher = OCBBlockCipher(AESEngine(), AESEngine())
cipher.init(false, params)
val out = ByteArray(cipher.getOutputSize(encryptedMessage.size))
var offset = cipher.processBytes(encryptedMessage, 0, encryptedMessage.size, out, 0)
offset += cipher.doFinal(out, offset) // Throwing exception here
return out
}
Java 代码在 cipher.doFinal 上抛出异常 org.bouncycaSTLe.crypto.InvalidCipherTextException: mac check in OCB failed
文件debug.zip有完整的问题重现器。在 zip 文件中,您会发现:
最佳答案
有两个问题,一个是你的 Kotlin 代码中的错误,另一个是库错误:
虽然 PyCryptodome 分别处理密文和标签,但 BC/Kotlin 期望按顺序将两者串联:ciphertext|tag
。
因此,必须在 Kotlin 代码中添加 encryptedMessage += tag
行:
fun decryptAesMessage2(sharedKey: String, encryptedMessageData: Map<String, String>): ByteArray {
var encryptedMessage = encryptedMessageData["encryptedMessage"]!!.utf8Base64Decode()
var tag = encryptedMessageData["tag"]!!.utf8Base64Decode()
encryptedMessage += tag // Fix
var nonce = encryptedMessageData["nonce"]!!.utf8Base64Decode()
var key = KeyParameter(sharedKey.toByteArray(Charsets.UTF_8))
var params = AEADParameters(key, tag.size*8, nonce)
var cipher = OCBBlockCipher(AESEngine(), AESEngine())
cipher.init(false, params)
val out = ByteArray(cipher.getOutputSize(encryptedMessage.size))
var offset = cipher.processBytes(encryptedMessage, 0, encryptedMessage.size, out, 0)
offset += cipher.doFinal(out, offset) // Throwing exception here
return out
}
测试:下面,使用Python代码和固定的Kotlin代码成功解密相同的测试数据:
python :
encrypted_message = {
'encryptedMessage': 'LzoelJ9Nv4cruj0JUlxFrNR+mqyO2rvwqDHYwnj0OkvJ+BBvug+ORYVkxA==',
'tag': 'hl56drXePWiLkVavVwF3/w==',
'nonce': b64encode(b'012345678901').decode()
}
dt = decrypt_aes_message('01234567890123456789012345678901', encrypted_message)
print(dt) # The quick brown fox jumps over the lazy dog
Kotlin :
val encrypted_message = mutableMapOf<String, String>()
encrypted_message["encryptedMessage"] = "LzoelJ9Nv4cruj0JUlxFrNR+mqyO2rvwqDHYwnj0OkvJ+BBvug+ORYVkxA=="
encrypted_message["tag"] = "hl56drXePWiLkVavVwF3/w=="
encrypted_message["nonce"] = Base64.getEncoder().encodeToString("012345678901".toByteArray(Charsets.UTF_8))
val dt = decryptAesMessage2("01234567890123456789012345678901", encrypted_message)
println(String(dt, Charsets.UTF_8)) // The quick brown fox jumps over the lazy dog
另一个问题是,对于 120 位(15 字节)的 nonce 长度,OCB 允许的最大 nonce 长度(参见 RFC 7253, 4.2. Encryption: OCB-ENCRYPT),两种实现都会产生不同的结果:
以下测试使用固定 key 和明文,并比较 Python 和 BC/Kotlin 代码在随机数长度为 13、14 和 15 字节时的结果:
Key: b'01234567890123456789012345678901'
Plaintext: b'testmessage'
Nonce Länge 13 bytes 14 bytes 15 bytes
Nonce b'0123456789012' b'01234567890123' b'012345678901234'
Python (ct|tag) 0xb35a69a245ab18fe3b6bae38b179c2a43b341f67c0451256b76bd7 0xff9be97fcb6e1ac57e6997bc3e84598a83ab70947ccac500fcf75e 0xff9be97fcb6e1ac57e6997bc3e84598a83ab70947ccac500fcf75e
BC/Kotlin 0xb35a69a245ab18fe3b6bae38b179c2a43b341f67c0451256b76bd7 0xff9be97fcb6e1ac57e6997bc3e84598a83ab70947ccac500fcf75e 0xa4355068324065f2ad194b058bdb86caa67c225b99021dbd588034
Python 实现为随机数长度 14 和 15 返回相同的密文/标签,而 BC/Kotlin 的结果不同。这表明 Python 实现中存在错误。
遗憾的是,RFC 7253, Appendix A. Sample Results只提供了nonce大小均为12字节的测试 vector ,所以无法更明确地分配bug。
即如果您使用 15 字节的随机数,则两种实现都不兼容,问题很可能是由 Python 实现引起的。
您受到这两个错误的影响。根据您的评论,您已经修复了 Kotlin 代码中的错误(密文和标签的串联)。由于您在示例中使用的随机数是 15 个字节(knQgYf1MsOs8smx9GtWM
对应于 Base64 解码为 0x92742061fd4cb0eb3cb26c7d1ad58c
),我的答案第二部分中描述的错误是问题的原因。此错误不在您的代码中,而是在其中一个库中,很可能在 Python 库中。因此,您无法修复它(至少不能不付出更大的努力)。
如上测试所示,15 字节长度的 Python 代码似乎简单地忽略了第 15 个字节,即如果您使用 14 字节的随机数 knQgYf1MsOs8smx9GtU=
(0x92742061fd4cb0eb3cb26c7d1ad5
) 在您的 Python 代码中,Python 代码返回与 15 字节随机数 knQgYf1MsOs8smx9GtWM
相同的密文和 相同 标签,这就是为什么也可以使用 14 字节的随机数进行解密:
key = "f009Cip5hM4Obbb6E2MT5npJBHlc82vD"
message_data = {"encryptedMessage":"XMQx/xbVVTbMdpMiTXVp5XPICm11Vw2pgALpVI0NgbdqLLmikhPuu9M+qQzyOVZlZZBRlscijpyAZDsLGcTSPP54O35oKNp//PuOrWsN/ZZMkCByKCSBysJLRiZV1OjZDg01gi5/nYNbUgGGd8uRGKfBaKjjXngZ1J89GOvDeWPQcjbfbdzd9w+jbZGZ5jnAIChOL1Uqohf+6KHtjR/H06fFTHwB1abzAQrGbCNBNXBmN9+zEu7Auy3NPWKrZ+SL5Nk=","tag":"ZcqXSBqYU5TjgdMC+bMeUQ==","nonce":"knQgYf1MsOs8smx9GtU="}
decrypted_message = decrypt_aes_message (key, message_data)
print (decrypted_message) # https://app.passiv.com/snapTrade/redeemToken?token=v9uJsXYsi%2B6s9kyohisc6DFntJ/yD6m/2zhmO5xp6Vmezcyi8nwx63YtkqnnaogZvFmqs7L99EtZ0mxN9mAQTNoThHj3GaypXXUdiQIzig%3D%3D&clientId=SCANZ&broker=ALPACA
如果在Kotlin代码中使用这个14字节的nonce knQgYf1MsOs8smx9GtU=
,同样解密成功。这是此特定示例的解决方法!
一般的解决方法,只要库错误没有被修复,就是不使用 15 字节的随机数,而是最多只使用 14 字节的随机数!
在 this website 上还有列出了 15 字节随机数的测试 vector 。正如预期的那样,PyCryptodome 实现不满足这些要求。我已经基于 15 字节随机数测试 vector 之一在 PyCryptodome 上提交了一个问题:Issue #664。
关于java - Bouncy CaSTLe 在尝试解密 AES 消息时抛出 "mac check in OCB failed",我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/73557729/
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我是一名优秀的程序员,十分优秀!