带有BouncyCastle的AES-GCM在与IV一起使用时抛出“GCM中的MAC检查失败

Question

我对用加密技术开发东西比较陌生。现在，我正在尝试编写一个类，它使用带有AES-GCM的BouncyCastle加密和解密字符串。我读过关于实现加密时必须考虑的事情。其中之一是你应该经常使用随机静脉注射。问题是，每次我尝试用IV初始化密码时，它不会正确解密我的文本。
它只是抛出以下异常：

javax.crypto.AEADBadTagException: mac check in GCM failed
at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)
at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(NativeConstructorAccessorImpl.java:62)
at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance(DelegatingConstructorAccessorImpl.java:45)
at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:423)
at org.bouncycastle.jcajce.provider.symmetric.util.BaseBlockCipher$AEADGenericBlockCipher.doFinal(Unknown Source)
at org.bouncycastle.jcajce.provider.symmetric.util.BaseBlockCipher.engineDoFinal(Unknown Source)
at javax.crypto.Cipher.doFinal(Cipher.java:2165)
at BouncyCastleEX.decrypt(BouncyCastleEX.java:78)
at BouncyCastleEX.main(BouncyCastleEX.java:43)

我正在使用以下方法加密和解密我的数据。

private static final String fallbackSalt = "ajefa6tc73t6raiw7tr63wi3r7citrawcirtcdg78o2vawri7t";
private static final int iterations = 2000;
private static final int keyLength = 256;
private static final SecureRandom random = new SecureRandom();

public byte[] encrypt(String plaintext, String passphrase, String salt)
        throws Exception {
    SecretKey key = generateKey(passphrase, salt);
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding", "BC");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, generateIV(cipher),random);
    return cipher.doFinal(plaintext.getBytes());
}

public String decrypt(byte[] encrypted, String passphrase, String salt)
        throws Exception {
    SecretKey key = generateKey(passphrase, salt);
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding", "BC");
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, generateIV(cipher),random);
    return new String(cipher.doFinal(encrypted));
}

private SecretKey generateKey(String passphrase, String salt)
        throws Exception {
    PBEKeySpec keySpec = new PBEKeySpec(passphrase.toCharArray(),
            salt.getBytes(), iterations, keyLength);
    SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory
            .getInstance("PBEWITHSHA256AND256BITAES-CBC-BC");
    return keyFactory.generateSecret(keySpec);
}

private IvParameterSpec generateIV(Cipher cipher) throws Exception {
    byte[] ivBytes = new byte[cipher.getBlockSize()];
    random.nextBytes(ivBytes);
    return new IvParameterSpec(ivBytes);
}

如果我从cipher.init（...）中删除“generateiv（cipher）”一切工作都完美无缺。但据我所知，它极大地削弱了加密。

是的，我不知道这是代码中的一个小错误，还是其他什么我不知道的东西。

Answer 1

您必须使用相同的IV进行加密和解密。它不一定是秘密的，但只对AES-GCM是唯一的（它在技术上是一个偶然的）。一种常见的方法是在密文前预置IV并在解密前将其删除。

使用消息计数器而不是随机生成IV也很常见。如果密钥被更改，那么您应该将IV重置为初始值，然后重新开始计数。在一定数量的消息中，您需要一个新的密钥，因为AES-GCM的安全保证会失效。该数量介于2⁴⁸和2⁶⁴消息之间。