Как я могу сделать свое шифрование AES идентичным между Java и Objective-C (iPhone)?

Question

Я шифрую строку в target-c, а также шифрую эту же строку в Java с помощью AES и вижу некоторые странные проблемы. Первая часть результата совпадает до определенной точки, но затем она отличается, поэтому, когда я иду декодировать результат из Java на iPhone, он не может расшифровать его.

Я использую исходную строку "Теперь, и что это за ерунда? Знаете?" Используя ключ "1234567890123456"

Код target-c для шифрования следующий: ПРИМЕЧАНИЕ: это категория NSData, поэтому предположим, что метод вызывается для объекта NSData, поэтому «self» содержит байтовые данные для шифрования.

   - (NSData *)AESEncryptWithKey:(NSString *)key {
 char keyPtr[kCCKeySizeAES128+1]; // room for terminator (unused)
 bzero(keyPtr, sizeof(keyPtr)); // fill with zeroes (for padding)

 // fetch key data
 [key getCString:keyPtr maxLength:sizeof(keyPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];

 NSUInteger dataLength = [self length];

 //See the doc: For block ciphers, the output size will always be less than or 
 //equal to the input size plus the size of one block.
 //That's why we need to add the size of one block here
 size_t bufferSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;
 void *buffer = malloc(bufferSize);

 size_t numBytesEncrypted = 0;
 CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt, kCCAlgorithmAES128, kCCOptionPKCS7Padding,
            keyPtr, kCCKeySizeAES128,
            NULL /* initialization vector (optional) */,
            [self bytes], dataLength, /* input */
            buffer, bufferSize, /* output */
            &numBytesEncrypted);
 if (cryptStatus == kCCSuccess) {
  //the returned NSData takes ownership of the buffer and will free it on deallocation
  return [NSData dataWithBytesNoCopy:buffer length:numBytesEncrypted];
 }

 free(buffer); //free the buffer;
 return nil;
}

И код шифрования Java ...

public byte[] encryptData(byte[] data, String key) {
    byte[] encrypted = null;

    Security.addProvider(new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
    byte[] keyBytes = key.getBytes();

    SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");

    try {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS7Padding", "BC");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);

        encrypted = new byte[cipher.getOutputSize(data.length)];
        int ctLength = cipher.update(data, 0, data.length, encrypted, 0);
        ctLength += cipher.doFinal(encrypted, ctLength);
    } catch (Exception e) {
        logger.log(Level.SEVERE, e.getMessage());
    } finally {
        return encrypted;
    }
}

Шестнадцатеричный вывод кода target-c -

7a68ea36 8288c73d f7c45d8d 22432577 9693920a 4fae38b2 2e4bdcef 9aeb8afe 69394f3e 1eb62fa7 74da2b5c 8d7b3c89 a295d306 f1f90349 6899ac34 63a6efa0

и вывод java -

7a68ea36 8288c73d f7c45d8d 22432577 e66b32f9 772b6679 d7c0cb69 037b8740 883f8211 748229f4 723984beb 50b5aea1 f17594c9 fad2d05e e0926805 572156d

Как видите, все в порядке до -

7a68ea36 8288c73d f7c45d8d 22432577

Я предполагаю, что у меня есть некоторые настройки, но что-то не получается, я пробовал переключаться между ECB и CBC на стороне Java, и это не имело никакого эффекта.

Может кто-нибудь помочь !? пожалуйста ....

Answer 1

Поскольку CCCrypt принимает IV, не использует ли он метод цепного блочного шифрования (такой как CBC)? Это будет соответствовать тому, что вы видите: первый блок идентичен, но во втором блоке версия Java применяет исходный ключ для шифрования, но версия OSX, похоже, использует что-то другое.

EDIT:

С здесь Я видел пример. Похоже, вам нужно передать kCCOptionECBMode в CCCrypt:

ccStatus = CCCrypt(encryptOrDecrypt,
        kCCAlgorithm3DES,
        kCCOptionECBMode, <-- this could help
        vkey, //"123456789012345678901234", //key
        kCCKeySize3DES,
        nil, //"init Vec", //iv,
        vplainText, //"Your Name", //plainText,
        plainTextBufferSize,
        (void *)bufferPtr,
        bufferPtrSize,
        &movedBytes);

РЕДАКТИРОВАТЬ 2:

Я поигрался с какой-то командной строкой, чтобы увидеть, какая из них была правильной. Я думал, что могу внести свой вклад:

$ echo "Now then and what is this nonsense all about. Do you know?" | openssl enc -aes-128-ecb -K $(echo 1234567890123456 | xxd -p) -iv 0 | xxd 
0000000: 7a68 ea36 8288 c73d f7c4 5d8d 2243 2577  zh.6...=..]."C%w
0000010: e66b 32f9 772b 6679 d7c0 cb69 037b 8740  .k2.w+fy...i.{.@
0000020: 883f 8211 7482 29f4 7239 84be b50b 5aea  .?..t.).r9....Z.
0000030: eaa7 519b 65e8 fa26 a1bb de52 083b 478f  ..Q.e..&...R.;G.

Answer 2

Я потратил несколько недель на расшифровку строки в кодировке base64, AES256. Шифрование было выполнено CCCrypt (Objective-C) на iPad. Расшифровка должна была быть сделана на Java (используя Bouncy Castle).

Я наконец преуспел и многому научился в процессе. Код шифрования был точно таким же, как и выше (я полагаю, он взят из примера Objective-C в документации для разработчиков iPhone).

В документации CCCrypt () НЕ упоминается, что она использует режим CBC по умолчанию (если вы не укажете опцию, такую ​​как kCCOptionECBMode). В нем упоминается, что IV, если не указано, по умолчанию использует все нули (поэтому IV будет байтовым массивом 0x00, длиной 16 элементов).

Используя эти две части информации, вы можете создать функционально идентичный модуль шифрования с использованием CBC (и избегать использования менее защищенного ECB) как на Java, так и на OSx / iphone / ipad (CCCrypt).

Функция инициализации Cipher примет массив байтов IV в качестве третьего аргумента:

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, IV).

Answer 3

Для всех, кому это необходимо, отречение было абсолютно правильным ... пересмотренный вызов для создания склепа в target-c выглядит следующим образом (обратите внимание, что вам нужен режим ECB И заполнение) ...

CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt, kCCAlgorithmAES128, kCCOptionECBMode + kCCOptionPKCS7Padding,
                                          keyPtr, kCCKeySizeAES128,
                                          NULL /* initialization vector (optional) */,
                                          [self bytes], dataLength, /* input */
                                          buffer, bufferSize, /* output */
                                          &numBytesEncrypted);

Answer 4

Просто чтобы добавить к первому сообщению: в вашем целевом коде C / Cocoa вы использовали режим CBC, а в своем коде Java вы использовали EBC, и вектор инициализации IV также не использовался.Шифр EBC является блок-блоком и цепочки CBC в предыдущем блоке, поэтому, если ваш текст меньше 1 блока (= 16 байт в вашем примере), текст шифра, создаваемый обоими, расшифровывается другим (одинаковым).*

Если вы ищете способ стандартизировать использование шифров, специальная публикация NIST 800-38A, издание 2001 года, содержит тестовые векторы.Я могу опубликовать код для векторов AES CBC и EBC, если это кому-нибудь пригодится.