Kotlin реализует AES-CBC, используя встроенную реализацию ECB Java - PullRequest
Новая
       13

Kotlin реализует AES-CBC, используя встроенную реализацию ECB Java

1 голос
/ 03 ноября 2019

Я пытаюсь реализовать шифр AES-CBC, используя встроенную реализацию ECB Java, выполнив следующие шаги для режима CBC, как указано здесь . Обратите внимание, я не обеспокоен фактической безопасностью (например, отсутствием заполнения или использованием ключа в качестве IV) моей реализации.

Проблема в том, что только около некоторой части байтов кодируется правильно по сравнению с этим сайтом при использовании PKCS5Padding. 

Key:              mvLBiZsiTbGwrfJB
Input:            abcdabcdabcdabcd

My result:        e9qdKeY1m4OAIsPerfnUi5F35z814ywucLJKKi4rTP8=
Result from site: e9qdKeY1m4OAIsPerfnUi9jNsRJtdELZliFtebuJrrc=


Key:              mvLBiZsiTbGwrfJB
Input:            abcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcd

My result:        e9qdKeY1m4OAIsPerfnUi5F35z814ywucLJKKi4rTP8=uf5VPLwumm+66ESiQMlKXJF35z814ywucLJKKi4rTP8=
Result from site: e9qdKeY1m4OAIsPerfnUi7I+cPTpraAgZIQvr8OLf7Iu4eKRG1MIcq5yQGsRt3PS

Для NoPaddingопция: 

Key:              mvLBiZsiTbGwrfJB
Input:            abcdabcdabcdabcd

My result:        e9qdKeY1m4OAIsPerfnUiw==


Key:              mvLBiZsiTbGwrfJB
Input:            abcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcd

My result:        e9qdKeY1m4OAIsPerfnUiw==uf5VPLwumm+66ESiQMlKXA==

Кроме того, расшифровка не работает вообще, для PKCS5Padding у меня есть исключение: 

Exception in thread "main" javax.crypto.IllegalBlockSizeException: Input length must be multiple of 16 when decrypting with padded cipher
    at java.base/com.sun.crypto.provider.CipherCore.prepareInputBuffer(CipherCore.java:1005)
    at java.base/com.sun.crypto.provider.CipherCore.doFinal(CipherCore.java:848)
    at java.base/com.sun.crypto.provider.AESCipher.engineDoFinal(AESCipher.java:446)
    at java.base/javax.crypto.Cipher.doFinal(Cipher.java:2202)
    at AesEcb.decrypt(AesEcb.kt:27)
    at AesEcb.decryptToByteArray(AesEcb.kt:36)
    at AesCbcOwn.decrypt(AesCbcOwn.kt:32)

и для NoPadding: 

Exception in thread "main" javax.crypto.IllegalBlockSizeException: Input length not multiple of 16 bytes
    at java.base/com.sun.crypto.provider.CipherCore.finalNoPadding(CipherCore.java:1109)
    at java.base/com.sun.crypto.provider.CipherCore.fillOutputBuffer(CipherCore.java:1053)
    at java.base/com.sun.crypto.provider.CipherCore.doFinal(CipherCore.java:853)
    at java.base/com.sun.crypto.provider.AESCipher.engineDoFinal(AESCipher.java:446)
    at java.base/javax.crypto.Cipher.doFinal(Cipher.java:2202)
    at AesEcb.decrypt(AesEcb.kt:27)
    at AesEcb.decryptToByteArray(AesEcb.kt:36)
    at AesCbcOwn.decrypt(AesCbcOwn.kt:32)

Я думал, что эти проблемы были связаны с опциями заполнения, но я все еще не могу сделать эту работу независимо от выбранной опции.

Реализация AES-ECB, которая используется в реализации CBC: 

object AesEcb : Aes {
    override val cipher: Cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding")

    override fun encrypt(input: String, key: String): String {
        val encrypted: ByteArray = try {
            val secretKey = SecretKeySpec(key.toByteArray(), "AES")

            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey)
            cipher.doFinal(input.toByteArray())
        } catch (e: InvalidKeyException) {
            throw e
        }

        return Base64.getEncoder().run { encodeToString(encrypted) }
    }

    override fun decrypt(input: String, key: String): String {
        val output: ByteArray = try {
            val secretKey = SecretKeySpec(key.toByteArray(), "AES")

            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey)
            Base64.getDecoder().run { cipher.doFinal(decode(input)) }
        } catch (e: InvalidKeyException) {
            throw e
        }

        return String(output)
    }

    fun encryptToByteArray(bytes: ByteArray, key: String) = encrypt(String(bytes), key).toByteArray()
    fun decryptToByteArray(bytes: ByteArray, key: String) = decrypt(String(bytes), key).toByteArray()
}

Моя реализация CBC: 

object AesCbcOwn {
    fun encrypt(plainText: String, key: String): String {
        val iv = key.take(16).toByteArray()
        val blocks = plainText.chunked(16).map { it.toByteArray() }

        val encryptedBytes = with(blocks.iterator()) {
            generateSequence(
                AesEcb.encryptToByteArray(iv xor next(), key)
            ) {
                try {
                    AesEcb.encryptToByteArray(it xor next(), key)
                } catch (e: NoSuchElementException) {
                    null
                }
            }
        }

        return encryptedBytes.joinToString("") { String(it) }
    }

    fun decrypt(encryptedText: String, key: String): String {
        val iv = key.take(16).toByteArray()
        val encryptedBlocks = encryptedText.chunked(16).map { it.toByteArray() }

        val decryptedBytes = with(encryptedBlocks.iterator()) {
            generateSequence(
                AesEcb.decryptToByteArray(next(), key) xor iv
            ) {
                try {
                    AesEcb.decryptToByteArray(next(), key) xor it
                } catch (e: NoSuchElementException) {
                    null
                }
            }
        }

        return decryptedBytes.joinToString("") { String(it) }
    }

    private infix fun ByteArray.xor(other: ByteArray) =
        this.zip(other) { thisByte, otherByte -> thisByte xor otherByte }.toByteArray()
}

1 Ответ

0 голосов
/ 03 ноября 2019

Запрограммированный вами метод ECB выполняет заполнение. Этого не должно быть: необходимо дополнить открытый текст CBC, а не блоки, передаваемые в шифр AES. В настоящее время метод ECB возвращает два блока вместо одного.

Вектор не обновляется. IV ( Initialization Vector) только XOR-редактируется с начальным блоком открытого текста, после чего последний блок зашифрованного текста должен XOR-редактироваться со следующим блоком открытого текста. Другими словами, блок зашифрованного текста становится вектором next .

...