Java mcrypt_encrypt PHP 函数代码 MCRYPT_RIJNDAEL_256 密码

Question

我有一个 PHP 代码用于加密字符串（令牌）。我需要生成此令牌并调用遗留后端 API。后端 API 在允许访问 API 之前对其进行解密和验证。我们正在 Java 构建客户端应用程序。所以这段代码需要在Java.

中实现

$stringToEncode="****String which needs to be encrypted. This string length is multiple of 32********************";
$key="32ByteKey-asdcxzasdsadasdasdasda";
    echo base64_encode(
        mcrypt_encrypt(
                    MCRYPT_RIJNDAEL_256,
                    $key,
                    $stringToEncode,
                    MCRYPT_MODE_CBC,
                    $key
                )
            );

此处IV与key相同。我尝试使用以下 Java 代码使用“org.bouncycastle.crypto”

private static void encrypt(String key, String data) throws InvalidCipherTextException {
            
        byte[] givenKey = key.getBytes(Charset.forName("ASCII"));        
        final int keysize = 256;
        byte[] keyData = new byte[keysize / Byte.SIZE];
        System.arraycopy(givenKey, 0, keyData, 0, Math.min(givenKey.length, keyData.length));
        KeyParameter keyParameter = new KeyParameter(keyData);
        BlockCipher rijndael = new RijndaelEngine(256);
        ZeroBytePadding c = new ZeroBytePadding();
        PaddedBufferedBlockCipher pbbc = new PaddedBufferedBlockCipher(rijndael, c);
        CipherParameters ivAndKey = new ParametersWithIV(keyParameter, key.getBytes(Charset.forName("ASCII")));
        pbbc.init(true, ivAndKey);
        byte[] plaintext = data.getBytes(Charset.forName("UTF8"));
        byte[] ciphertext = new byte[pbbc.getOutputSize(plaintext.length)];
        int offset = 0;
        offset += pbbc.processBytes(plaintext, 0, plaintext.length, ciphertext, offset);
        offset += pbbc.doFinal(ciphertext, offset);
        System.out.println("Encrypted: " + Base64.getEncoder().encodeToString(ciphertext));
    }

但低于异常 -

Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: invalid parameter passed to Rijndael init - org.bouncycastle.crypto.params.ParametersWithIV

我什至尝试使用“javax.crypto”，如下所示 -

import java.nio.charset.Charset;
import java.security.InvalidAlgorithmParameterException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.util.Base64;

import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class aes{
    
     public static void main(String[] args) throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
            String key = "32ByteKey-asdcxzasdsadasdasdasda";
            String data = "****String which needs to be encrypted. This string length is multiple of 32********************";
            encrypt(key, data);
        }
    
    public static void encrypt(String key1, String data) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException{
        
        byte[] key = key1.getBytes(Charset.forName("ASCII"));
        byte[] decrypted = data.getBytes(Charset.forName("UTF8"));      
        
        IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(key);

        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(key, "AES"), ivSpec);
        byte[] encrypted = Base64.getEncoder().encodeToString(cipher.doFinal(decrypted)).getBytes();

        System.out.println(encrypted);
    }   
}

但是出现异常 -

Exception in thread "main" java.security.InvalidAlgorithmParameterException: Wrong IV length: must be 16 bytes long

有人可以建议我如何实现吗？

Answer 1

PHP 代码使用块大小为 256 位的 Rijndael。这不受 SunJCE 提供程序支持，只有 AES（它是 Rindael 的一个子集，块大小为 128 位）。因此，第二个 Java 代码片段也不起作用。因此，必须应用像 BouncyCastle (BC) 这样的第三方提供商。

Java / BC 代码中有两个错误：

与 PHP 代码相反，没有应用 CBC。这必须使用 CBCBlockCipher.
BC 的零填充变体与 mcrypt 变体不同。 BC 变体总是填充，i。 e.即使明文的长度已经对应于块大小的整数倍（此处为 32 字节），mcrypt 变体也不会（即，如果明文的长度不对应于整数倍，后者只会填充blocksize).
由于根据描述，明文已经对应于块大小的整数倍，因此 mcrypt 变体不会填充。在 Java / BC 代码中，如果根本不使用填充，就可以实现这一点。
但要注意：如果明文的长度不对应于块大小的整数倍，当然必须使用填充（关于与 PHP 代码中使用的零填充变体的兼容性）。

这两个问题都可以通过更换线路来解决

ZeroBytePadding c = new ZeroBytePadding();
PaddedBufferedBlockCipher pbbc = new PaddedBufferedBlockCipher(rijndael, c);

来自

BufferedBlockCipher pbbc = new BufferedBlockCipher(new CBCBlockCipher(rijndael));

那么两个密码产生的密文是一样的

一些补充说明：

使用密钥作为 IV 通常没有用。由于出于安全原因，对于给定的密钥，IV 只能使用一次，因此必须在此处为每次加密使用新的密钥。另请参阅 here。
通常在实践中会为每次加密生成一个新的随机 IV。
通常使用标准更安全，即 AES 而不是块大小为 256 位的 Rijndael，这不是标准。
零填充不可靠（此外，有几种变体，如您所见，可能会导致问题）。更靠谱的是PKCS7 padding.

Java mcrypt_encrypt PHP 函数代码 MCRYPT_RIJNDAEL_256 密码

Java code for mcrypt_encrypt PHP function with MCRYPT_RIJNDAEL_256 cipher

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