RSA块的数据过多失败。什么是PKCS＃7？

Question

谈论 javax.crypto.Cipher

我试图使用加密数据，Cipher.getInstance("RSA/None/NoPadding", "BC")但出现异常：

ArrayIndexOutOfBoundsException：RSA块的数据过多

看起来与“ NoPadding”有关，因此，阅读有关填充的信息，看起来CBC是在此处使用的最佳方法。

我在Google上找到了有关“ RSA / CBC / PKCS＃7”的东西，这是什么“
PKCS＃7”？以及为什么它没有在sun的标准算法名称中列出？

更新：

我想知道，如果是填充问题，为什么这个示例运行得很好？

import java.math.BigInteger;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;
import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;

import javax.crypto.Cipher;

/**
 * Basic RSA example.
 */
public class BaseRSAExample
{
    public static void main(
        String[]    args)
        throws Exception
    {
        byte[]           input = new byte[] { (byte)0xbe, (byte)0xef };
        Cipher          cipher = Cipher.getInstance("RSA/None/NoPadding", "BC");
        KeyFactory       keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA", "BC");

        // create the keys

        RSAPublicKeySpec pubKeySpec = new RSAPublicKeySpec(
                new BigInteger("d46f473a2d746537de2056ae3092c451", 16),
                new BigInteger("11", 16));
        RSAPrivateKeySpec privKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(
                new BigInteger("d46f473a2d746537de2056ae3092c451", 16),  
                new BigInteger("57791d5430d593164082036ad8b29fb1", 16));

        RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey)keyFactory.generatePublic(pubKeySpec);
        RSAPrivateKey privKey = (RSAPrivateKey)keyFactory.generatePrivate(privKeySpec);

        // encryption step

        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);

        byte[] cipherText = cipher.doFinal(input);

        // decryption step

        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privKey);

        byte[] plainText = cipher.doFinal(cipherText);

    }
}

更新2：

我意识到即使我只使用Cipher.getInstance("RSA", "BC")它也会引发相同的异常。

Answer 1

如果使用分组密码，则输入的密码必须是分组位长度的精确倍数。

为了加密任意长度的数据，首先需要将数据填充为块长度的倍数。可以使用任何方法来完成此操作，但是有许多标准。PKCS7是非常常见的一种，您可以在wikipedia上有关padding的文章中看到概述。

由于块密码对块进行操作，因此您还需要提出一种将加密的块级联的方法。这非常重要，因为天真的技术大大降低了加密强度。对此也有维基百科文章。

您要做的是尝试加密（或解密）长度与密码的块长度不匹配的数据，并且您还明确要求不要填充，也不要链接操作模式。

因此，分组密码无法应用于您的数据，并且您收到了报告的异常。

更新：

作为对您的更新和GregS的评论的回应，我想承认GregS是正确的（我不了解RSA），并详细说明一下：

RSA不对位进行运算，而是对整数进行运算。为了使用RSA你因此需要将字符串信息转换为整数米：0 < m < n，其中n是在生成过程中所选择的两个不同的素数的模量。RSA算法中密钥的大小通常指n。有关此问题的更多详细信息，请参见RSA上的Wikipedia文章。

通常遵循将字符串消息转换为整数而不会丢失（例如截断初始零）的过程，通常使用PKCS＃1标准。此过程还添加了一些其他信息，以确保消息的完整性（哈希摘要），语义安全性（IV）等。有了这些额外的数据，可以提供给RSA
/ None /
PKCS1Padding的最大字节数为（keylength-11）。我不知道PKCS＃1如何将输入数据映射到输出整数范围，但是我的印象是，它可以接受小于或等于密钥长度-11的任何长度的输入，并为RSA加密生成有效的整数。

如果不使用填充，则您的输入将被简单地解释为数字。您的示例输入{0xbe，0xef}很可能会被解释为{10111110 + o 11101111} =
1011111011101111_2 = 48879_10 = beef_16（原文如此！）。由于0 <Beef_16
<d46f473a2d746537de2056ae3092c451_16，您的加密将成功。它应以小于d46f473a2d746537de2056ae3092c451_16的任何数字成功。

bouncycastle
FAQ中提到了此问题。他们还声明以下内容：

Bouncy
Castle随附的RSA实现仅允许加密单个数据块。RSA算法不适用于流数据，因此不应以这种方式使用。在这种情况下，您应该使用随机生成的密钥和对称密码对数据加密，然后再使用RSA加密随机生成的密钥，然后将加密的数据和加密的随机密钥发送到另一端逆转该过程（即使用其RSA私钥解密随机密钥，然后解密数据）。