Swift（iOS）和PHP中AES256加密的不同结果

Question

我工作在AES256能够加密/解密之间的iOS和PHP使用不安全的渠道。

我见过许多类似的问题，围绕着密钥大小、模式（CBC或ECB）、随机iv的使用等。但是在这种情况下，我发现了以下奇怪的行为。

两种环境中的配置：-键：32字节（256位）-块大小：128位（标准）-iv:16字节（用于测试的静态）-模式：CBC

如果我加密一个16或32字节的文本（以匹配AES块大小），Swift和PHP中的结果类似，但不完全相同：

key="12345678901234567890123456789012"明文="12345678901234567890123456789012"iv="1234567890123456"

Swift密码=E5RNNLJKV4QGNGHKMWFVGMHR80NWUVHBVVFCPQ5V2KKYKJTX4KFWMN4HXI4DG0B8 PHP密码=E5RNNLJKV4QGNKMWFGMHR80NWUVHBVVFCPQ5V2I=

如您所见，PHP Base64字符串的密码长度和最后2个字符存在差异。

但如果我使用的文本不是AES128块大小的乘法器，让我们说“Hello World”，机器人环境会报告不同（但大小相同）的密码，如下所示

Swift cipher=bdwO/5C8a plIoIXtuzfA==

PHP密码=oPotHCkxpOwQhIaCz6hNMw==

在这两种情况下（Swift和PHP），无论明文大小，密码都能正确解密。此外，Swift结果与代码的Objective-C版本一致

随附使用的简化代码：

PHP

    $key = "12345678901234567890123456789012"; 
    $iv = "1234567890123456";
    $plaintext = "Hello World";
    $ciphertext = mcrypt_encrypt(MCRYPT_RIJNDAEL_128, $key, $plaintext, MCRYPT_MODE_CBC, $iv);
    $ciphertext_base64 = base64_encode($ciphertext);
    echo  "ciphertext: ".$ciphertext_base64."</br>";

敏捷的

let keyData: NSData! = (key as NSString).dataUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding) as NSData!
let keyBytes         = UnsafePointer<UInt8>(keyData.bytes)
let keyLength        = size_t(kCCKeySizeAES256)

let plainData = (plainText as NSString).dataUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding) as NSData!
let dataLength    = UInt(plainData.length)
let dataBytes     = UnsafePointer<UInt8>(plainData.bytes)

var bufferData    = NSMutableData(length: Int(dataLength) + kCCBlockSizeAES128)
var bufferPointer = UnsafeMutablePointer<UInt8>(bufferData.mutableBytes)
let bufferLength  = size_t(bufferData.length)

let operation: CCOperation = UInt32(kCCEncrypt)
let algoritm:  CCAlgorithm = UInt32(kCCAlgorithmAES128)
let options = UInt32(kCCOptionPKCS7Padding)

let ivData: NSData! = (iv as NSString).dataUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding) as NSData!
let ivPointer = UnsafePointer<UInt8>(ivData.bytes)

var numBytesEncrypted: UInt = 0

var cryptStatus = CCCrypt(operation, algoritm, options, keyBytes, keyLength, ivPointer, dataBytes, dataLength, bufferPointer, bufferLength, &numBytesEncrypted)

bufferData.length = Int(numBytesEncrypted)
let base64cryptString = bufferData.base64EncodedStringWithOptions(.Encoding64CharacterLineLength)
println(base64cryptString)

为什么这些不同？

Answer 1

这是由于填充模式的差异。

如果纯文本不是块大小的N倍，PHP使用“零填充”。因此，对于128位块密码（如AES），PHP将0...15字节的值设为00。对于以块边界结束的明文，它不会添加任何填充字节。

大多数其他语言使用PKCS#7填充，填充到下一个块边界，其中填充字节反映添加的字节数。那就是1。。16个字节，值为1。。16（或六位小数形式的01到10）。对于以块边界结尾的纯文本，它将添加16字节的填充。

PKCS#7填充是确定性的，不依赖于纯文本值（它可以由具有任何值的字节组成，而不仅仅是文本）；换句话说，它总是可以独立于内容应用和删除。

零填充存在以下问题：以00字节结尾的纯文本可能会在解填充期间删除这些00字节。对于ASCII兼容字符串来说，这通常不是问题，因为00是一个控制字符，通常意味着文件结束（EOF）。

请查看mcrypt_encrypt上的评论，了解如何将PKCS#7填充应用于PHP。