在 Dart 中解密一个 Java AES 编码的字符串

Question

我需要在我的 Flutter 移动应用程序中解密 AES (PKCS#7) 编码的字符串。

该字符串是从 Java 应用程序生成并包含 AES 编码字符串的二维码中获取的。

Java编码：

import java.security.Security;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;

public class MyClass {

     public static void main(String[] args) throws Exception {
         String toEncode = "firstname.lastname@mycompany.com;12";
         String encoded = pleaseEncodeMe(toEncode);
         System.out.println(encoded);
     }

     private static String pleaseEncodeMe(String plainText) throws Exception {
         Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
         final String encryptionAlgorithm = "AES/CBC/PKCS7PADDING";
         final String encryptionKey = "WHatAnAWEsoMeKey";
         final SecretKeySpec keySpecification = new SecretKeySpec(encryptionKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), encryptionAlgorithm);
         final Cipher cipher = Cipher.getInstance(encryptionAlgorithm, "BC");
         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpecification);
         final byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(plainText.getBytes());
         return Base64.encodeBase64URLSafeString(encryptedBytes);
    }

}

输出：AIRTEuNmSuQtYuysv93w3w83kJJ6sg7kaU7XzA8xrAjOp-lKYPp1brtDAPbhSJmT

Dart解码：

void main() {
    print(decodeMeOrDie("AIRTEuNmSuQtYuysv93w3w83kJJ6sg7kaU7XzA8xrAjOp-lKYPp1brtDAPbhSJmT"));
}

String decodeMeOrDie(String encryptedString) {
    final key = Key.fromUtf8("WHatAnAWEsoMeKey");
    final iv = IV.fromLength(16);
    final encrypter = Encrypter(AES(key, mode: AESMode.cbc, padding: "PKCS7"));
    return encrypter.decrypt64(encryptedString, iv: iv);
}

输出：Y��=X�Rȑ�"Qme@mycompany.com;12

可以看到只有一部分字符串被解码了

Answer 1

必须考虑两件事：

1) 解密需要用到加密的IV。

2) 出于安全原因，必须为每次加密随机生成一个新的 IV，以便使用相同的密钥 here 不会多次使用 IV。

因此，IV必须从加密端传递到解密端。这不会自动发生，但必须实施。
一种可能性是连接IV和密文的字节数组。通常 IV 放在密文之前，结果是 Base64 编码的（如果需要），例如在 Java 中：
```
// Concatenate IV and ciphertext
byte[] iv = ...
byte[] ciphertext = ...
byte[] ivAndCiphertext = new byte[iv.length + ciphertext.length];
System.arraycopy(iv, 0, ivAndCiphertext, 0, iv.length);
System.arraycopy(ciphertext, 0, ivAndCiphertext, iv.length, ciphertext.length);
// If required: Base64-encoding
```
此数据传输到解密端，解密端在Base64解码后将两部分分开。在 AES-CBC 的情况下，IV 的长度为 16 个字节，因此前 16 个字节表示 IV，其余为密文。 IV 不需要加密，因为它不是秘密的。

特别针对您的情况，这意味着您必须在 Java 端连接 IV 和密文并对结果进行 Base64 编码。在 Dart 端，你必须先进行 Base64 解码，然后才能将 IV 和密文这两个部分分开并用于以下解密。
有两种方法可以在加密前生成 IV： Cipher-instance as in your example or explicit generation e.g. via SecureRandom. Both alternatives are discussed here 隐式生成。如果 IV 是隐式生成的（通过 Cipher-实例），则此 IV 必须通过 Cipher-实例确定，因为稍后需要解密：
```
// Determine IV from cipher for later decryption
byte[] iv = cipher.getParameters().getParameterSpec(IvParameterSpec.class).getIV();
```
如果 IV 是显式确定的（例如使用 SecureRandom），则必须将其传递给 Cipher-实例，以便在运行加密中使用。这是使用 IvParameterSpec.
完成的
```
// Assign IV to cipher so that it is used for current encryption
byte[] iv = ...
IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(iv);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretkeySpec, ivParameterSpec);
```
硬编码密钥通常不是好的做法（也许出于测试目的除外）。但是，key generation/management 的主题不在本答案的范围内。关于这个主题已经有很多问题和答案。如果这些答案未涵盖您的问题，请 post 提出一个新问题。硬编码 IV 不会出现在上述架构中，只能用于测试目的。

Answer 2

如果它可以帮助某人，这是我在 dart 中最终得到的代码（它使用 encrypt 包）：

/// Decode the specified QR code encrypted string
static String decodeQrCode(String encryptedString) {
  try {
    // pad the encrypted base64 string with '=' characters until length matches a multiple of 4
    final int toPad = encryptedString.length % 4;
    if (toPad != 0) {
      encryptedString = encryptedString.padRight(encryptedString.length + toPad, "=");
    }

    // get first 16 bytes which is the initialization vector
    final iv = encrypt.IV(Uint8List.fromList(base64Decode(encryptedString).getRange(0, 16).toList()));

    // get cipher bytes (without initialization vector)
    final encrypt.Encrypted encrypted = encrypt.Encrypted(Uint8List.fromList(
        base64Decode(encryptedString).getRange(16, base64Decode(encryptedString).length).toList()));

    // decrypt the string using the key and the initialization vector
    final key = encrypt.Key.fromUtf8(YOUR_KEY);
    final encrypter = encrypt.Encrypter(encrypt.AES(key, mode: encrypt.AESMode.cbc, padding: "PKCS7"));
    return encrypter.decrypt(encrypted, iv: iv);
  } catch (e) {
    _log.severe("Error while decoding QR code : $e");
    return null;
  }
}

在 Dart 中解密一个 Java AES 编码的字符串

Decrypt a Java AES encoded String in Dart

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encryption

aes

dart

pkcs#7