文档章节

AES三端加密解密 – iOS与Android,JS的同步实现

剧与
 剧与
发布于 2017/03/13 11:23
字数 1163
阅读 631
收藏 22

AES是开发中常用的加密算法之一。然而由于前后端开发使用的语言不统一,导致经常出现前端加密而后端不能解密的情况出现。然而无论什么语言系统,AES的算法总是相同的, 因此导致结果不一致的原因在于 加密设置的参数不一致 。于是先来看看在三个平台使用AES加密时需要统一的几个参数。

  • 密钥长度(Key Size)
    
  • 加密模式(Cipher Mode)
    
  • 填充方式(Padding)
    
  • 初始向量(Initialization Vector)
    

密钥长度

AES算法下,key的长度有三种:128、192和256 bits。由于历史原因,JDK默认只支持不大于128 bits的密钥,而128 bits的key已能够满足商用安全需求。因此本例先使用AES-128。(Java使用大于128 bits的key方法在最后提及)

加密模式

AES属于块加密(Block Cipher),块加密中有CBC、ECB、CTR、OFB、CFB等几种工作模式。本例统一使用CBC模式。

填充方式

由于块加密只能对特定长度的数据块进行加密,因此CBC、ECB模式需要在最后一数据块加密前进行数据填充。(CFB,OFB和CTR模式由于与key进行加密操作的是上一块加密后的密文,因此不需要对最后一段明文进行填充)

在iOS SDK中提供了PKCS7Padding,而JDK则提供了PKCS5Padding,JS提供CryptoJS.pad.Pkcs7。原则上PKCS5Padding限制了填充的Block Size为8 bytes,而Java实际上当块大于该值时,其PKCS5Padding与PKCS7Padding、Pkcs7是相等的:每需要填充χ个字节,填充的值就是χ。

初始向量

使用除ECB以外的其他加密模式均需要传入一个初始向量,其大小与Block Size相等(AES的Block Size为128 bits),而三端API均指明当不传入初始向量时,系统将默认使用一个全0的初始向量。

三端代码实现

注意三端实现的是 AES-128,因此方法传入的 key 需为长度为 16 的字符串。

  • Java实现

先定义一个初始向量的值。

private static final String IV_STRING = "16-Bytes--String";

加密:

public static String encryptAES(String content, String key) 
			throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException, 
			NoSuchPaddingException, UnsupportedEncodingException, 
			InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {

		byte[] byteContent = content.getBytes("UTF-8");

	    // 注意,为了能与 iOS 统一
	    // 这里的 key 不可以使用 KeyGenerator、SecureRandom、SecretKey 生成
		byte[] enCodeFormat = key.getBytes();
	    SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");
			
	    byte[] initParam = IV_STRING.getBytes();
	    IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(initParam);
			
	    // 指定加密的算法、工作模式和填充方式
	    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
	    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec, ivParameterSpec);
		
	    byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(byteContent);
		
	    // 同样对加密后数据进行 base64 编码
	    Encoder encoder = Base64.getEncoder();
	    return encoder.encodeToString(encryptedBytes);
	}

解密:

public static String decryptAES(String content, String key) 
			throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException, 
			NoSuchPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException, 
			IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, UnsupportedEncodingException {
			
	    // base64 解码
	    Decoder decoder = Base64.getDecoder();
	    byte[] encryptedBytes = decoder.decode(content);
		
	    byte[] enCodeFormat = key.getBytes();
	    SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");
		
	    byte[] initParam = IV_STRING.getBytes();
	    IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(initParam);

	    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
	    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, ivParameterSpec);

	    byte[] result = cipher.doFinal(encryptedBytes);
		
	    return new String(result, "UTF-8");
	}

-iOS实现

先定义一个初始向量的值

NSString *const kInitVector = @"16-Bytes--String"

确定密钥长度,这里选择 AES-128。

size_t const kKeySize = kCCKeySizeAES128

加密:

+ (NSString *)encryptAES:(NSString *)content key:(NSString *)key {
    
    NSData *contentData = [content dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSUInteger dataLength = contentData.length;
    
    // 为结束符'\0' +1
    char keyPtr[kKeySize + 1];
    memset(keyPtr, 0, sizeof(keyPtr));
    [key getCString:keyPtr maxLength:sizeof(keyPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    // 密文长度 <= 明文长度 + BlockSize
    size_t encryptSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;
    void *encryptedBytes = malloc(encryptSize);
    size_t actualOutSize = 0;
    
    NSData *initVector = [kInitVector dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt,
                                          kCCAlgorithmAES,
                                          kCCOptionPKCS7Padding,  // 系统默认使用 CBC,然后指明使用 PKCS7Padding
                                          keyPtr,
                                          kKeySize,
                                          initVector.bytes,
                                          contentData.bytes,
                                          dataLength,
                                          encryptedBytes,
                                          encryptSize,
                                          &actualOutSize);
    
    if (cryptStatus == kCCSuccess) {
        // 对加密后的数据进行 base64 编码
        return [[NSData dataWithBytesNoCopy:encryptedBytes length:actualOutSize] base64EncodedStringWithOptions:NSDataBase64EncodingEndLineWithLineFeed];
    }
    free(encryptedBytes);
    return nil;
}

解密:

+ (NSString *)decryptAES:(NSString *)content key:(NSString *)key {
    // 把 base64 String 转换成 Data
    NSData *contentData = [[NSData alloc] initWithBase64EncodedString:content options:NSDataBase64DecodingIgnoreUnknownCharacters];
    NSUInteger dataLength = contentData.length;
    
    char keyPtr[kKeySize + 1];
    memset(keyPtr, 0, sizeof(keyPtr));
    [key getCString:keyPtr maxLength:sizeof(keyPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    size_t decryptSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;
    void *decryptedBytes = malloc(decryptSize);
    size_t actualOutSize = 0;
    
    NSData *initVector = [kInitVector dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    
    CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCDecrypt,
                                          kCCAlgorithmAES,
                                          kCCOptionPKCS7Padding,
                                          keyPtr,
                                          kKeySize,
                                          initVector.bytes,
                                          contentData.bytes,
                                          dataLength,
                                          decryptedBytes,
                                          decryptSize,
                                          &actualOutSize);
    
    if (cryptStatus == kCCSuccess) {
        return [[NSString alloc] initWithData:[NSData dataWithBytesNoCopy:decryptedBytes length:actualOutSize] encoding:NSUTF8StringEncoding];
    }
    free(decryptedBytes);
    return nil;
}
  • JS实现

先定义一个初始向量的值

var ivString = "16-Bytes--String";

加密:

输入图片说明

解密:

输入图片说明

关于Java使用大于128 bits的key

到Oracle官网下载对应Java版本的 JCE ,解压后放到 JAVA_HOME/jre/lib/security/ ,然后修改 iOS 端的 kKeySize和三端对应的 key 即可。

© 著作权归作者所有

剧与

剧与

粉丝 13
博文 47
码字总数 41334
作品 0
成都
后端工程师
私信 提问
iOS WebView使用Ajax与iOS的交互

iOS 使用Ajax实现与Javascript同步异步交互 实现原理: 需要解决的问题: 对于上述问题,我们定义自己的NSURLProtocol 代码实现 我们这里指定schema为 oschina:// 对于其中可能遇到预检请求问...

HeroHY
2017/05/09
73
0
React Native SDK for OSS

此文主要介绍 React Native SDK for OSS的方方面面,包括相关基本概念、项目背景、项目方案、环境搭建运行、使用姿势、注意事项等。文末的附件可运行Example Zip压缩包和针对新手的入门实用文...

zuozhao
2018/05/18
0
0
what's deviceone

DeviceOne技术介绍 一. DeviceOne是什么 DeviceOne(以下简称Do)是一个移动开发的平台或技术,与之对等的是Android移动开发技术,iOS移动开发技术,Windows(phone)移动开发技术。我们可以从...

jonh_felix
2016/07/18
440
1
Hybird App 应用开发中5个必备知识点复习

前言 我们大前端团队内部 📖每周一练 的知识复习计划还在继续,本周主题是 《Hybird APP 混合应用专题》 ,这期内容比较多,篇幅也相对较长,每个知识点内容也比较多。 之前分享的每周内容...

pingan8787
06/26
0
0
ionic react-native和native开发移动app到底那个好

ionic react-native和native开发移动app那个好 ? 移动端开发如何选型?这里介绍一下我眼中的ionic,react-native,native 三种移动端开发选型对比。欢迎大家补充指正 一、 跨平台特性 ionic : ...

htzhanglong
2016/02/27
8.4K
7

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

好程序员大数据学习路线分享函数+map映射+元祖

好程序员大数据学习路线分享函数+map映射+元祖,大数据各个平台上的语言实现 hadoop 由java实现,2003年至今,三大块:数据处理,数据存储,数据计算 存储: hbase --> 数据成表 处理: hive --> 数...

好程序员官方
今天
6
0
tabel 中含有复选框的列 数据理解

1、el-ui中实现某一列为复选框 实现多选非常简单: 手动添加一个el-table-column,设type属性为selction即可; 2、@selection-change事件:选项发生勾选状态变化时触发该事件 <el-table @sel...

everthing
今天
6
0
【技术分享】TestFlight测试的流程文档

上架基本需求资料 1、苹果开发者账号(如还没账号先申请-苹果开发者账号申请教程) 2、开发好的APP 通过本篇教程,可以学习到ios证书申请和打包ipa上传到appstoreconnect.apple.com进行TestF...

qtb999
今天
10
0
再见 Spring Boot 1.X,Spring Boot 2.X 走向舞台中心

2019年8月6日,Spring 官方在其博客宣布,Spring Boot 1.x 停止维护,Spring Boot 1.x 生命周期正式结束。 其实早在2018年7月30号,Spring 官方就已经在博客进行过预告,Spring Boot 1.X 将维...

Java技术剑
今天
17
0
浅谈java过滤器Filter

一、简介 Servlet中的过滤器Filter是实现了javax.servlet.Filter接口的服务器端程序,主要的用途是过滤字符编码、做一些业务逻辑判断如是否有权限访问页面等。其工作原理是,只要你在web.xml...

青衣霓裳
今天
9
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部