Java 和 C# 之间的加密差异
Encryption Diff Between Java and C#
您好，我正在尝试弄清楚如何复制在 C# 中但在 Java 中完成的文本加密。代码中仍然让我感到困惑并且似乎无法找到答案的部分是在 C# 中：
PasswordDeriveBytes myPass = new PasswordDeriveBytes(String Password, byte[] Salt);
Trp.Key = myPass.GetBytes(24);
Trp.IV = myPass.GetBytes(8);
基本上，Java 中这段代码的等效项是什么？
更新： 使用为 PasswordDeriveBytes（第二个片段）提供的代码，我能够完美地复制 C# 代码。谢谢 Maarten Bodewes。
BASE64Encoder base64 = new BASE64Encoder();
PasswordDeriveBytes i_Pass = new PasswordDeriveBytes(passWord, saltWordAsBytes);
byte[] keyBytes = i_Pass.getBytes(24);
byte[] ivBytes = i_Pass.getBytes(8);
Cipher c3des = Cipher.getInstance("DESede/CBC/PKCS5Padding");
SecretKeySpec myKey = new SecretKeySpec(keyBytes, "DESede");
IvParameterSpec ivspec = new IvParameterSpec(ivBytes);
c3des.init (Cipher.ENCRYPT_MODE, myKey, ivspec);
encrytpedTextAsByte = c3des.doFinal(plainTextAsBytes);
encryptedText = base64.encode(encrytpedTextAsByte);
但似乎无法让它跨平台工作。基本上解码代码已设置（我无法在 C# 3.5 中更改）并且我正在尝试在 java 中进行编码，以便 C# 代码可以对其进行解码。
如有任何帮助，我们将不胜感激。
问题是 PasswordDeriveBytes 仅定义了前 20 个字节 - 在这种情况下它是 PBKDF1（ 而不是 2，因为您当前正在使用Java 代码）。多次调用 getBytes 也可能会改变结果。一次或多次调用 getBytes 或超过 20 个字节的算法是 Microsoft 专有的，似乎没有在任何地方描述。在 Mono 中，它甚至被描述为无法修复，因为它可能不安全。
我强烈建议使用 实现 PBKDF2 的 RFC2898DeriveBytes。注意只将它用于 ASCII 输入，否则它可能与 Java 实现不兼容。
唯一的其他选择是找出 Microsoft PasswordDeriveBytes 对 PBKDF1 的专有扩展（它只定义了最大 20 字节的散列大小的输出）。我已经重新实现了下面的 Mono 版本。
多次请求 Microsoft 更新此函数的 API 描述，但没有产生任何结果。如果您的结果不同，您可能需要 read this bug report。
这是专有的 Microsoft 扩展。基本上它首先计算 PBKDF-1 直到但不包括最后一次哈希迭代，称之为 HX。对于前 20 个字节，它只是执行另一个哈希，因此它符合 PBKDF1。接下来的散列是从 1 开始的计数器的 ASCII 表示形式（因此首先转换为 "1"，然后转换为 0x31），然后是 HX.
的字节
接下来是从 Mono 代码进行的简单的、相当直接的转换：
public class PasswordDeriveBytes {
private final MessageDigest hash;
private final byte[] initial;
private final int iterations;
private byte[] output;
private int hashnumber = 0;
private int position = 0;
public PasswordDeriveBytes(String password, byte[] salt) {
try {
this.hash = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
this.initial = new byte[hash.getDigestLength()];
this.hash.update(password.getBytes(UTF_8));
this.hash.update(salt);
this.hash.digest(this.initial, 0, this.initial.length);
this.iterations = 100;
} catch (NoSuchAlgorithmException | DigestException e) {
throw new IllegalStateException(e);
}
}
public byte[] getBytes(int cb) {
if (cb < 1)
throw new IndexOutOfBoundsException("cb");
byte[] result = new byte[cb];
int cpos = 0;
// the initial hash (in reset) + at least one iteration
int iter = Math.max(1, iterations - 1);
// start with the PKCS5 key
if (output == null) {
// calculate the PKCS5 key
output = initial;
// generate new key material
for (int i = 0; i < iter - 1; i++)
output = hash.digest(output);
}
while (cpos < cb) {
byte[] output2 = null;
if (hashnumber == 0) {
// last iteration on output
output2 = hash.digest(output);
} else if (hashnumber < 1000) {
String n = String.valueOf(hashnumber);
output2 = new byte[output.length + n.length()];
for (int j = 0; j < n.length(); j++)
output2[j] = (byte) (n.charAt(j));
System.arraycopy(output, 0, output2, n.length(), output.length);
// don't update output
output2 = hash.digest(output2);
} else {
throw new SecurityException();
}
int rem = output2.length - position;
int l = Math.min(cb - cpos, rem);
System.arraycopy(output2, position, result, cpos, l);
cpos += l;
position += l;
while (position >= output2.length) {
position -= output2.length;
hashnumber++;
}
}
return result;
}
}
或者，更优化和可读一些，只保留输出缓冲区和位置在调用之间更改：
public class PasswordDeriveBytes {
private final MessageDigest hash;
private final byte[] firstToLastDigest;
private final byte[] outputBuffer;
private int position = 0;
public PasswordDeriveBytes(String password, byte[] salt) {
try {
this.hash = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
this.hash.update(password.getBytes(UTF_8));
this.hash.update(salt);
this.firstToLastDigest = this.hash.digest();
final int iterations = 100;
for (int i = 1; i < iterations - 1; i++) {
hash.update(firstToLastDigest);
hash.digest(firstToLastDigest, 0, firstToLastDigest.length);
}
this.outputBuffer = hash.digest(firstToLastDigest);
} catch (NoSuchAlgorithmException | DigestException e) {
throw new IllegalStateException("SHA-1 digest should always be available", e);
}
}
public byte[] getBytes(int requested) {
if (requested < 1) {
throw new IllegalArgumentException(
"You should at least request 1 byte");
}
byte[] result = new byte[requested];
int generated = 0;
try {
while (generated < requested) {
final int outputOffset = position % outputBuffer.length;
if (outputOffset == 0 && position != 0) {
final String counter = String.valueOf(position / outputBuffer.length);
hash.update(counter.getBytes(US_ASCII));
hash.update(firstToLastDigest);
hash.digest(outputBuffer, 0, outputBuffer.length);
}
final int left = outputBuffer.length - outputOffset;
final int required = requested - generated;
final int copy = Math.min(left, required);
System.arraycopy(outputBuffer, outputOffset, result, generated, copy);
generated += copy;
position += copy;
}
} catch (final DigestException e) {
throw new IllegalStateException(e);
}
return result;
}
}
实际上在安全方面并没有那么糟糕，因为字节通过摘要彼此分开。所以按键拉伸还是比较OK的。请注意，Microsoft PasswordDeriveBytes 实现包含错误和重复字节（请参阅上面的错误报告）。此处不再转载
用法：
private static final String PASSWORD = "46dkaKLKKJLjdkdk;akdjafj";
private static final byte[] SALT = { 0x26, 0x19, (byte) 0x81, 0x4E,
(byte) 0xA0, 0x6D, (byte) 0x95, 0x34 };
public static void main(String[] args) throws Exception {
final Cipher desEDE = Cipher.getInstance("DESede/CBC/PKCS5Padding");
final PasswordDeriveBytes myPass = new PasswordDeriveBytes(PASSWORD, SALT);
final SecretKeyFactory kf = SecretKeyFactory.getInstance("DESede");
final byte[] key = myPass.getBytes(192 / Byte.SIZE);
final SecretKey desEDEKey = kf.generateSecret(new DESedeKeySpec(key));
final byte[] iv = myPass.getBytes(desEDE.getBlockSize());
desEDE.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, desEDEKey, new IvParameterSpec(iv));
final byte[] ct = desEDE.doFinal("owlstead".getBytes(US_ASCII));
}
关于 Java 实施的附注：
- 迭代次数太少，查看当前日期需要什么样的迭代次数
- 密钥大小不正确，您应该创建 3 * 64 = 192 位而不是 196 位的密钥
- 3DES 变老了，改用 AES
您好，我正在尝试弄清楚如何复制在 C# 中但在 Java 中完成的文本加密。代码中仍然让我感到困惑并且似乎无法找到答案的部分是在 C# 中：
PasswordDeriveBytes myPass = new PasswordDeriveBytes(String Password, byte[] Salt);
Trp.Key = myPass.GetBytes(24);
Trp.IV = myPass.GetBytes(8);
基本上，Java 中这段代码的等效项是什么？ 更新： 使用为 PasswordDeriveBytes（第二个片段）提供的代码，我能够完美地复制 C# 代码。谢谢 Maarten Bodewes。
BASE64Encoder base64 = new BASE64Encoder();
PasswordDeriveBytes i_Pass = new PasswordDeriveBytes(passWord, saltWordAsBytes);
byte[] keyBytes = i_Pass.getBytes(24);
byte[] ivBytes = i_Pass.getBytes(8);
Cipher c3des = Cipher.getInstance("DESede/CBC/PKCS5Padding");
SecretKeySpec myKey = new SecretKeySpec(keyBytes, "DESede");
IvParameterSpec ivspec = new IvParameterSpec(ivBytes);
c3des.init (Cipher.ENCRYPT_MODE, myKey, ivspec);
encrytpedTextAsByte = c3des.doFinal(plainTextAsBytes);
encryptedText = base64.encode(encrytpedTextAsByte);
但似乎无法让它跨平台工作。基本上解码代码已设置（我无法在 C# 3.5 中更改）并且我正在尝试在 java 中进行编码，以便 C# 代码可以对其进行解码。
如有任何帮助，我们将不胜感激。
问题是 PasswordDeriveBytes 仅定义了前 20 个字节 - 在这种情况下它是 PBKDF1（ 而不是 2，因为您当前正在使用Java 代码）。多次调用 getBytes 也可能会改变结果。一次或多次调用 getBytes 或超过 20 个字节的算法是 Microsoft 专有的，似乎没有在任何地方描述。在 Mono 中，它甚至被描述为无法修复，因为它可能不安全。
我强烈建议使用 实现 PBKDF2 的 RFC2898DeriveBytes。注意只将它用于 ASCII 输入，否则它可能与 Java 实现不兼容。
唯一的其他选择是找出 Microsoft PasswordDeriveBytes 对 PBKDF1 的专有扩展（它只定义了最大 20 字节的散列大小的输出）。我已经重新实现了下面的 Mono 版本。
多次请求 Microsoft 更新此函数的 API 描述，但没有产生任何结果。如果您的结果不同，您可能需要 read this bug report。
这是专有的 Microsoft 扩展。基本上它首先计算 PBKDF-1 直到但不包括最后一次哈希迭代，称之为 HX。对于前 20 个字节，它只是执行另一个哈希，因此它符合 PBKDF1。接下来的散列是从 1 开始的计数器的 ASCII 表示形式（因此首先转换为 "1"，然后转换为 0x31），然后是 HX.
接下来是从 Mono 代码进行的简单的、相当直接的转换：
public class PasswordDeriveBytes {
private final MessageDigest hash;
private final byte[] initial;
private final int iterations;
private byte[] output;
private int hashnumber = 0;
private int position = 0;
public PasswordDeriveBytes(String password, byte[] salt) {
try {
this.hash = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
this.initial = new byte[hash.getDigestLength()];
this.hash.update(password.getBytes(UTF_8));
this.hash.update(salt);
this.hash.digest(this.initial, 0, this.initial.length);
this.iterations = 100;
} catch (NoSuchAlgorithmException | DigestException e) {
throw new IllegalStateException(e);
}
}
public byte[] getBytes(int cb) {
if (cb < 1)
throw new IndexOutOfBoundsException("cb");
byte[] result = new byte[cb];
int cpos = 0;
// the initial hash (in reset) + at least one iteration
int iter = Math.max(1, iterations - 1);
// start with the PKCS5 key
if (output == null) {
// calculate the PKCS5 key
output = initial;
// generate new key material
for (int i = 0; i < iter - 1; i++)
output = hash.digest(output);
}
while (cpos < cb) {
byte[] output2 = null;
if (hashnumber == 0) {
// last iteration on output
output2 = hash.digest(output);
} else if (hashnumber < 1000) {
String n = String.valueOf(hashnumber);
output2 = new byte[output.length + n.length()];
for (int j = 0; j < n.length(); j++)
output2[j] = (byte) (n.charAt(j));
System.arraycopy(output, 0, output2, n.length(), output.length);
// don't update output
output2 = hash.digest(output2);
} else {
throw new SecurityException();
}
int rem = output2.length - position;
int l = Math.min(cb - cpos, rem);
System.arraycopy(output2, position, result, cpos, l);
cpos += l;
position += l;
while (position >= output2.length) {
position -= output2.length;
hashnumber++;
}
}
return result;
}
}
或者，更优化和可读一些，只保留输出缓冲区和位置在调用之间更改：
public class PasswordDeriveBytes {
private final MessageDigest hash;
private final byte[] firstToLastDigest;
private final byte[] outputBuffer;
private int position = 0;
public PasswordDeriveBytes(String password, byte[] salt) {
try {
this.hash = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
this.hash.update(password.getBytes(UTF_8));
this.hash.update(salt);
this.firstToLastDigest = this.hash.digest();
final int iterations = 100;
for (int i = 1; i < iterations - 1; i++) {
hash.update(firstToLastDigest);
hash.digest(firstToLastDigest, 0, firstToLastDigest.length);
}
this.outputBuffer = hash.digest(firstToLastDigest);
} catch (NoSuchAlgorithmException | DigestException e) {
throw new IllegalStateException("SHA-1 digest should always be available", e);
}
}
public byte[] getBytes(int requested) {
if (requested < 1) {
throw new IllegalArgumentException(
"You should at least request 1 byte");
}
byte[] result = new byte[requested];
int generated = 0;
try {
while (generated < requested) {
final int outputOffset = position % outputBuffer.length;
if (outputOffset == 0 && position != 0) {
final String counter = String.valueOf(position / outputBuffer.length);
hash.update(counter.getBytes(US_ASCII));
hash.update(firstToLastDigest);
hash.digest(outputBuffer, 0, outputBuffer.length);
}
final int left = outputBuffer.length - outputOffset;
final int required = requested - generated;
final int copy = Math.min(left, required);
System.arraycopy(outputBuffer, outputOffset, result, generated, copy);
generated += copy;
position += copy;
}
} catch (final DigestException e) {
throw new IllegalStateException(e);
}
return result;
}
}
实际上在安全方面并没有那么糟糕，因为字节通过摘要彼此分开。所以按键拉伸还是比较OK的。请注意，Microsoft PasswordDeriveBytes 实现包含错误和重复字节（请参阅上面的错误报告）。此处不再转载
用法：
private static final String PASSWORD = "46dkaKLKKJLjdkdk;akdjafj";
private static final byte[] SALT = { 0x26, 0x19, (byte) 0x81, 0x4E,
(byte) 0xA0, 0x6D, (byte) 0x95, 0x34 };
public static void main(String[] args) throws Exception {
final Cipher desEDE = Cipher.getInstance("DESede/CBC/PKCS5Padding");
final PasswordDeriveBytes myPass = new PasswordDeriveBytes(PASSWORD, SALT);
final SecretKeyFactory kf = SecretKeyFactory.getInstance("DESede");
final byte[] key = myPass.getBytes(192 / Byte.SIZE);
final SecretKey desEDEKey = kf.generateSecret(new DESedeKeySpec(key));
final byte[] iv = myPass.getBytes(desEDE.getBlockSize());
desEDE.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, desEDEKey, new IvParameterSpec(iv));
final byte[] ct = desEDE.doFinal("owlstead".getBytes(US_ASCII));
}
关于 Java 实施的附注：
- 迭代次数太少，查看当前日期需要什么样的迭代次数
- 密钥大小不正确，您应该创建 3 * 64 = 192 位而不是 196 位的密钥
- 3DES 变老了，改用 AES