Android Java AES 加密

Question

我目前正在制作一个 Android 应用程序，其中包括使用 AES 加密字符串。但出于某种原因，我的应用程序无法正确解密。我尝试更改 Base64 格式，但没有修复。该代码类似于 Android Encryption with the Android Cryptography API

上的示例

有谁知道我的功能哪里出了问题？因为它不会解码为与我的编码字符串 ("pls") 相同的字符串。

非常感谢您的帮助。

byte[] a = encryptFIN128AES("pls");
String b = decryptFIN128AES(a);
Log.e("AES_Test", "b = " + b);


/**
 * Encrypts a string with AES (128 bit key)
 * @param fin 
 * @return the AES encrypted byte[]
 */
private byte[] encryptFIN128AES(String fin) {

    SecretKeySpec sks = null;

    try {
        sks = new SecretKeySpec(generateKey("Test1".toCharArray(), "Test2".getBytes()).getEncoded(),"AES");
    } catch (Exception e) {
        Log.e("encryptFIN128AES", "AES key generation error");
    }

    // Encode the original data with AES
    byte[] encodedBytes = null;
    try {
        Cipher c = Cipher.getInstance("AES");
        c.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, sks);
        encodedBytes = c.doFinal(fin.getBytes());
    } catch (Exception e) {
        Log.e("encryptFIN128AES", "AES encryption error");
    }

    return encodedBytes;

}


/**
 * Decrypts a string with AES (128 bit key)
 * @param encodedBytes
 * @return the decrypted String
 */
private String decryptFIN128AES(byte[] encodedBytes) {

    SecretKeySpec sks = null;

    try {
        sks = new SecretKeySpec(generateKey("Test1".toCharArray(), "Test2".getBytes()).getEncoded(),"AES");
    } catch (Exception e) {
        Log.e("decryptFIN128AES", "AES key generation error");
    }

    // Decode the encoded data with AES
    byte[] decodedBytes = null;
    try {
        Cipher c = Cipher.getInstance("AES");
        c.init(Cipher.DECRYPT_MODE, sks);
        decodedBytes = c.doFinal(encodedBytes);
    } catch (Exception e) {
        Log.e("decryptFIN128AES", "AES decryption error");
    }

    return Base64.encodeToString(decodedBytes, Base64.DEFAULT);
}


public static SecretKey generateKey(char[] passphraseOrPin, byte[] salt)
        throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {

    final int iterations = 1000;

    // Generate a 256-bit key
    final int outputKeyLength = 128;

    SecretKeyFactory secretKeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA1");
    KeySpec keySpec = new PBEKeySpec(passphraseOrPin, salt, iterations, outputKeyLength);
    SecretKey secretKey = secretKeyFactory.generateSecret(keySpec);
    return secretKey;
}

输出：

E/AES_Test: b = cGxz

**

[编辑] 修改了我的代码，但现在有一个 NullPointerException

**

/**
     * Encrypts a string with AES (128 bit key)
     * @param fin
     * @return the AES encrypted string
     */
    private byte[] encryptFIN128AES(String fin) {

        SecretKeySpec sks = null;

        try {
            sks = new SecretKeySpec(generateKey(PASSPHRASE, SALT.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)).getEncoded(), "AES");
        } catch (Exception e) {
            Log.e("encryptFIN128AES", "AES key generation error");
        }

        // Encode the original data with AES
        byte[] encodedBytes = null;
        try {
            Cipher c = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
            c.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, sks);
            encodedBytes = c.doFinal(fin.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        } catch (Exception e) {
            Log.e("encryptFIN128AES", "AES encryption error");
        }

        return encodedBytes;

    }


    /**
     * Decrypts a string with AES (128 bit key)
     * @param encodedBytes
     * @return the decrypted String
     */
    private String decryptFIN128AES(byte[] encodedBytes) {

        SecretKeySpec sks = null;

        try {
            sks = new SecretKeySpec(generateKey(PASSPHRASE, SALT.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)).getEncoded(), "AES");
        } catch (Exception e) {
            Log.e("decryptFIN128AES", "AES key generation error");
        }

        // Decode the encoded data with AES
        byte[] decodedBytes = null;
        try {
            Cipher c = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
            c.init(Cipher.DECRYPT_MODE, sks);
            decodedBytes = c.doFinal(encodedBytes);
        } catch (Exception e) {
            Log.e("decryptFIN128AES", "AES decryption error");
        }

        //return Base64.encodeToString(decodedBytes, Base64.DEFAULT);
        return new String(decodedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
    }

// generateKey(char[] passphraseOrPin, byte[] salt) remains the same

错误：

E/decryptFIN128AES: AES decryption error
E/AndroidRuntime: FATAL EXCEPTION: Thread-176
                  Process: testapp.ttyi.nfcapp, PID: 2920
                  java.lang.NullPointerException: Attempt to get length of null array
                      at java.lang.String.<init>(String.java:371)
                      at testapp.ttyi.nfcapp.DisplayQRActivity.decryptFIN128AES(DisplayQRActivity.java:254)
                      at testapp.ttyi.nfcapp.DisplayQRActivity.access0(DisplayQRActivity.java:29)
                      at testapp.ttyi.nfcapp.DisplayQRActivity.run(DisplayQRActivity.java:77)
                      at java.lang.Thread.run(Thread.java:818)

**

[EDIT2] 已解决（但不允许 Padding/Encryption 模式）

**

我设法解决了这个问题。（解码为"pls"）使用Codo的解决方案return new String(decodedBytes, StandardCharsets.UTF_8);

虽然它只在使用的算法是： Cipher c = Cipher.getInstance("AES");

当我把Cipher c = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding"); 如上所示的 "NullPointerException" 将会发生。我的观察表明在解密过程中：

 try {
                Cipher c = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
                c.init(Cipher.DECRYPT_MODE, sks);
                decodedBytes = c.doFinal(encodedBytes);
            } catch (Exception e) {
                Log.e("decryptFIN128AES", "AES decryption error");
            }

有些东西会失败，它总是会打印出来：

E/decryptFIN128AES: AES decryption error

因此 NullPointerException 将发生，因为 decodedBytes 始终初始化为 NULL。

Answer 1

您应该更多地研究如何正确使用 AES，因为您缺少 AES 安全的一些基本原理：没有 IV（假设使用 CBC）、没有指定模式（例如 CBC）和没有指定填充（例如PKCS5).

Answer 2

您的流程不平衡。对于加密，您可以：

使用默认字符集 (fin.getBytes()) 对字符串进行编码以获得二进制数据
加密二进制数据得到加密数据(doFinal)

对于解密，你做：

解密加密数据得到未加密的二进制数据(doFinal)
将二进制数据编码为 Base64 字符串

不是Base64编码，最后一步应该是加密步骤1的逆向，即你应该将二进制数据解码成字符串：

return String(decodedBytes);

强烈建议您不要使用默认的字符集进行编码和解码，因为它取决于系统的设置。所以加密和解密的系统可能不同。

所以使用：

fin.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

和：

return String(decodedBytes, StandardCharsets.UTF_8);

同样适用于盐。

另请注意，您应该指定填充和链接模式。如果不这样做，provider-specific 默认值适用。有关详细信息，请参阅@Ryan 的回答。

Answer 3

看起来像是字符编码问题。稍作修改即可使用。

在加密 FIN128AES 中：

encodedBytes = c.doFinal(Base64.getEncoder().encode(fin.getBytes()));

在解密FIN128AES中：

return new String(Base64.getDecoder().decode(decodedBytes));

Android Java AES 加密

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[编辑] 修改了我的代码，但现在有一个 NullPointerException

[EDIT2] 已解决（但不允许 Padding/Encryption 模式）