Java中的矢量不随“AES/CBC/PKCS7PADDING”而改变

Question

我使用java中的模式“AES/CBC/PKCS7PADDING”在2个设备之间进行通信。

注意：这里我只放了加密代码，但我们有类似的解密代码。

在通信开始时已经发送了IV矢量。然后，我们希望这两个设备交换加密的消息，而不再发送IV。如果我们的理解是正确的，只要没有消息丢失，两个设备都应该知道在异或中使用的当前“向量”是什么。

然而，Java代码并不像我们期望的那样工作：如果我连续调用encrypt（）2次，它将产生相同的加密数据。这不是我们所期望的，因为我们认为第一次加密的结果将是第二次加密的“向量”（该向量与明文之间的异或，如https://en.wikipedia.org/wiki/block_cipher_mode_of_operation#cbc)。

private Cipher mEncryptionCipher;

private void createEncryptionCipher(byte[] iv) {

    mEncryptionCipher = null;

    try {
        IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(iv);
        mEncryptionCipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/pkcs7padding", "BC");
        mEncryptionCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, mAESKey, ivParameterSpec);

    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchProviderException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchPaddingException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InvalidKeyException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InvalidAlgorithmParameterException e) {
        e.printStackTrace();
    }

}


private byte[] encrypt(byte[] data) {

    if (mEncryptionCipher == null) {
        Log.e(TAG, "Invalid mEncryptionCipher!");
        return null;
    }

    try {
        int sizeOfEncryptedData = computeLengthAfterPKCS7Padding(data.length);
        byte[] encodedData = new byte[sizeOfEncryptedData];

        int cipherBytes = mEncryptionCipher.update(data, 0, data.length, encodedData, 0);

        //allways call doFinal
        cipherBytes += mEncryptionCipher.doFinal(encodedData, cipherBytes);

        return encodedData;

    } catch (BadPaddingException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalBlockSizeException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (ShortBufferException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (STException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    return null;
}

Answer 1

正如其他人所建议的，只要尽可能使用TLS。

否则，至少从TLS的设计（错误）中吸取教训。在TLS1.0(https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc2246)中，CBC密码状态是跨独立记录维护的，我认为这就是您试图跨“数据包”进行的操作。在TLS 1.1中(https://www.rfc-editor.org/rfc/RFC5246)对此进行了更改，以便每个记录都包含一个显式的IV。每个记录的IV“应该随机选择，并且必须是不可预测的”。所以每个记录都是独立加密的。

请特别注意RFC5246中安全分析的这一部分：

还有其他陷阱等着您，所以我回到我的第一个建议：尽可能使用TLS。

编辑:Oops，TLS1.1 RFC实际上是https://www.rfc-editor.org/RFC/rfc4346，它有相同的F.3部分。