在android上解密php加密数据

Question

Android客户端(4.2.1)应用程序通过HTTPPOST请求向PHP(5.6)API发送公钥。此API使用符合AES的Rijndael_128加密数据，然后使用OpenSSL public encryption和RSA_PKCS1_OAEP_Padding的客户端公钥加密AES加密的密钥。它将通过XML编码的数据base64发送回客户端android应用程序，客户端android应用程序将加密数据。我已经设置了一个基本的PHP测试脚本来测试整个过程，这是预期的工作。

目前，我正在客户端Android应用程序中实现解密，但解密AES密钥已经失败了。除了这个当前的问题（见末尾），我还有其他问题。

以下是正在发生的事情的文字图形概要：

client -> public key -> API -> data -> AESencrypt(data), RSAencrypt(AES-key) -> base64encode[AES(data)], base64encode[RSA(AES-key)] -> <xml>base64[AES(data)], base64[RSA(AES-key)]</xml> -> client -> base64[AES(data)], base64[RSA(AES-key)] -> base64decode[AES(data)], base64decode[RSA(AES-key)] -> AESdecrypt(data), RSAdecrypt(AES-key) -> data

<?php
$randomBytes = openssl_random_pseudo_bytes(32, $safe);
$randomKey = bin2hex($randomBytes);
$randomKeyPacked = pack('H*', $randomKey);
// test with fixed key:
// $randomKeyPacked = "12345678901234567890123456789012";
$iv_size = mcrypt_get_iv_size(MCRYPT_RIJNDAEL_128, MCRYPT_MODE_CBC);
$iv = mcrypt_create_iv($iv_size, MCRYPT_RAND);
$dataCrypted = mcrypt_encrypt(MCRYPT_RIJNDAEL_128, $randomKeyPacked, $data, MCRYPT_MODE_CBC, $iv);

由此产生的AES密钥使用openssl_public_encrypt和填充设置openssl_pkcs1_oaep_padding进行编码。读取源代码（PHP OpenSSL实现的源代码）这相当于rsa_pkcs1_oaep_padding所描述的

openssl_public_encrypt($randomKeyPacked, $cryptionKeyCrypted, $clientPublicKey, OPENSSL_PKCS1_OAEP_PADDING);
$content = array(
    'cryptionKeyCryptedBase64' => base64_encode($cryptionKeyCrypted),
    'cryptionIVBase64' => base64_encode($iv),
    'dataCryptedBase64' => base64_encode($dataCrypted)
);
// $content gets parsed to a valid xml element here

public class Content {

    @Element
    private String cryptionKeyCryptedBase64;

    @Element
    private String cryptionIVBase64;

    @Element
    private String dataCryptedBase64;

    @SuppressLint("TrulyRandom")
    public String getData() {
        String dataDecrypted = null;
        try {
            PRNGFixes.apply(); // fix TrulyRandom
            KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
            keygen.initialize(2048);
            KeyPair keypair = keygen.generateKeyPair();
            PrivateKey privateKey = keypair.getPrivate();

            byte[] cryptionKeyCrypted = Base64.decode(cryptionKeyCryptedBase64, Base64.DEFAULT);
            //byte[] cryptionIV = Base64.decode(cryptionIVBase64, Base64.DEFAULT);

            Cipher cipherRSA = Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPWithSHA-1AndMGF1Padding");
            cipherRSA.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
            byte[] key = cipherRSA.doFinal(cryptionKeyCrypted);

            byte[] dataCrytped = Base64.decode(dataCryptedBase64, Base64.DEFAULT);
            SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
            Cipher cipherAES = Cipher.getInstance("AES");
            cipherAES.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec);
            byte[] decryptedAESBytes = cipherAES.doFinal(dataCrytped);
            dataDecrypted = new String(decryptedAESBytes, "UTF-8");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return dataDecrypted;
    }
}

执行此操作时，我当前在行失败

byte[] key = cipherRSA.doFinal(cryptionKeyCrypted);

对于几乎所有PHPopenssl_public_encrypt填充参数-Android密码转换字符串组合，我尝试了错误填充异常。通过省略openssl_public_encrypt中的padding参数（默认为openssl_pkcs1_padding）和密码转换字符串（仅Cipher.getInstance（“rsa”））使用标准PHP填充参数，我不会得到错误填充异常。但加密的密钥似乎无效,因为AES解密失败

java.security.InvalidKeyException: Key length not 128/192/256 bits.

我试着用一个固定的密钥来验证它（参见上面PHP代码中的代码注释），但是在解密它并将它转换为字符串之后，我没有得到相同的密钥。如果我正确地读取了Eclipse ADT调试器，虽然它有256位长，但它似乎只是乱码数据。

String keyString =  new String(keyBytes, "UTF-8");

@SuppressLint("TrulyRandom")
protected String doInBackground(URI... urls) {
    try {
        System.setProperty("jsse.enableSNIExtension", "false");
        HttpClient httpClient = createHttpClient();
        HttpPost httpPost = new HttpPost(urls[0]);

        PRNGFixes.apply(); // fix TrulyRandom
        KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        keygen.initialize(2048);
        KeyPair keypair = keygen.generateKeyPair();
        PublicKey publickey = keypair.getPublic();
        byte[] publicKeyBytes = publickey.getEncoded();
        String pubkeystr = "-----BEGIN PUBLIC KEY-----\n"+Base64.encodeToString(publicKeyBytes,
                Base64.DEFAULT)+"-----END PUBLIC KEY-----";

        List<NameValuePair> nameValuePairs = new ArrayList<NameValuePair>(2);
        nameValuePairs.add(new BasicNameValuePair("publickey", pubkeystr));
        httpPost.setEntity(new UrlEncodedFormEntity(nameValuePairs));

        // Execute HTTP Post Request
        HttpResponse response = httpClient.execute(httpPost);
        return new BasicResponseHandler().handleResponse(response);
    } catch (Exception e) {
        Toast toast = Toast.makeText(asyncResult.getContext(),
                "unknown exception occured: " + e.getMessage(),
                Toast.LENGTH_SHORT);
        toast.show();
        return "error";
    }
}

Answer 1

您将在doinbackground中生成一个RSA小键盘，并告诉主机使用该小键盘的公共部分来加密DEK（数据加密密钥）。然后在getdata中生成一个完全不同的RSA小键盘，并尝试使用该小键盘的私有部分来解密加密的DEK。公钥加密的工作方式是用一个小键盘的公共部分加密，用同一个小键盘的私有部分解密；公共和私人的一半在数学上是相关的。您至少需要保存和使用键区的私有部分（可选的是包含两个部分的键区），而您发送的则是其公共部分。

正确获得DEK后，为了解密CBC模式的数据，是的，您确实需要使用与加密相同的IV进行解密。接收者需要将其放入IVParameterSpec中，并在Cipher.init(direction，key[,params])调用中传递。或者,如果您可以更改PHP,因为您为每个消息使用一个新的DEK,所以使用固定的IV是安全的；最简单的方法是使用'\0'x16加密，并允许Java解密默认为全零。

此外，您需要使用参数base64.no_wrap设置base64.decode，因为PHP只会输出由\0分隔的base64。为此，您还需要使用“AES/cbc/zerobytepadding”转换密码来解密AES数据，因为PHP函数mycrypt_encrypt将用零填充数据。下面是getdata函数的外观：

public String getData() {
    String dataDecrypted = null;
    try {
        byte[] cryptionKeyCrypted = Base64.decode(cryptionKeyCryptedBase64, Base64.NO_WRAP);
        byte[] cryptionIV = Base64.decode(cryptionIVBase64, Base64.NO_WRAP);

        Cipher cipherRSA = Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPWithSHA-1AndMGF1Padding");
        // get private key from the pair used to grab the public key to send to the api
        cipherRSA.init(Cipher.DECRYPT_MODE, rsaKeyPair.getPrivateKey());
        byte[] key = cipherRSA.doFinal(cryptionKeyCrypted);

        byte[] dataCrytped = Base64.decode(dataCryptedBase64, Base64.NO_WRAP);
        IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(cryptionIV);
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
        Cipher cipherAES = Cipher.getInstance("AES/CBC/ZeroBytePadding");
        cipherAES.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, ivSpec);
        byte[] decryptedAESBytes = cipherAES.doFinal(dataCrytped);
        dataDecrypted = new String(decryptedAESBytes, "UTF-8");
    } catch (Exception e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
    }
    return dataDecrypted;
}