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  • AES加密CBC模式兼容互通四种编程语言平台【PHP、Javascript、Java、C#】

    转载地址:http://my.oschina.net/Jacker/blog/86383

    由于本人小菜,开始对AES加密并不了解,在网络上花了比较多时间查阅资料整理;

    先简单从百度找来介绍:

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        密码学中的高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES),又称高级加密标准Rijndael加密法,
    是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES,已经被多方分析且广为全世界
    所使用。经过五年的甄选流程,高级加密标准由美国国家标准与技术研究院 (NIST)于2001年11月26日
    发布于FIPS PUB197,并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年,高级加密标准已然成为对称密钥加密
    中最流行的算法之一。该算法为比利时密码学家Joan Daemen和VincentRijmen所设计,结合两位作者的名
    字,以Rijndael之命名之,投稿高级加密标准的甄选流程。(Rijdael的发音近于 "Rhinedoll"。)

    AES加密模式和填充方式(其实还有还几种填充方式没写上,开始时候也在这里绕了一下)

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    算法/模式/填充                16字节加密后数据长度        不满16字节加密后长度
    AES/CBC/NoPadding             16                          不支持
    AES/CBC/PKCS5Padding          32                          16
    AES/CBC/ISO10126Padding       32                          16
    AES/CFB/NoPadding             16                          原始数据长度
    AES/CFB/PKCS5Padding          32                          16
    AES/CFB/ISO10126Padding       32                          16
    AES/ECB/NoPadding             16                          不支持
    AES/ECB/PKCS5Padding          32                          16
    AES/ECB/ISO10126Padding       32                          16
    AES/OFB/NoPadding             16                          原始数据长度
    AES/OFB/PKCS5Padding          32                          16
    AES/OFB/ISO10126Padding       32                          16
    AES/PCBC/NoPadding            16                          不支持
    AES/PCBC/PKCS5Padding         32                          16
    AES/PCBC/ISO10126Padding      32                          16

    更多关于加密模式内容:http://blog.sina.com.cn/s/blog_679daa6b0100zmpp.html

    看到这么多模式,已经有点头晕了,那我的目标是希望找到 PHP、Javascript、Java、C# 的AES加密模式一个交集;

    又经过一轮查找,资讯了百度谷歌这两位老师之后,找到了一篇关于PHP和Java的AES互通兼容加密文章,看完之后

    发现了原来PHP的AES加密填充只有ZeroPadding(补零 - 因为数据长度不是16的整数倍就需要填充),而Java是没

    有这种填充模式,杯具的只能自己写一个了,那Java的填充模式就用NoPadding(不填充内容);

    Java端代码:

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    /*
     * To change this template, choose Tools | Templates
     * and open the template in the editor.
     */
     
    /**
     *
     * @author Jacker
     */
     
    import javax.crypto.Cipher;
    import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
    import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
    import sun.misc.BASE64Decoder;
     
    public class Encryption
    {
        public static void main(String args[]) throws Exception {
            System.out.println(encrypt());
            System.out.println(desEncrypt());
        }
     
        public static String encrypt() throws Exception {
            try {
                String data = "Test String";
                String key = "1234567812345678";
                String iv = "1234567812345678";
     
                Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
                int blockSize = cipher.getBlockSize();
     
                byte[] dataBytes = data.getBytes();
                int plaintextLength = dataBytes.length;
                if (plaintextLength % blockSize != 0) {
                    plaintextLength = plaintextLength + (blockSize - (plaintextLength % blockSize));
                }
     
                byte[] plaintext = new byte[plaintextLength];
                System.arraycopy(dataBytes, 0, plaintext, 0, dataBytes.length);
                 
                SecretKeySpec keyspec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");
                IvParameterSpec ivspec = new IvParameterSpec(iv.getBytes());
     
                cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyspec, ivspec);
                byte[] encrypted = cipher.doFinal(plaintext);
     
                return new sun.misc.BASE64Encoder().encode(encrypted);
     
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                return null;
            }
        }
     
        public static String desEncrypt() throws Exception {
            try
            {
                String data = "2fbwW9+8vPId2/foafZq6Q==";
                String key = "1234567812345678";
                String iv = "1234567812345678";
                 
                byte[] encrypted1 = new BASE64Decoder().decodeBuffer(data);
                 
                Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
                SecretKeySpec keyspec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");
                IvParameterSpec ivspec = new IvParameterSpec(iv.getBytes());
                 
                cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyspec, ivspec);
      
                byte[] original = cipher.doFinal(encrypted1);
                String originalString = new String(original);
                return originalString;
            }
            catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                return null;
            }
        }
    }
    这里需要强调的就是Java的填充模式是NoPadding,用自己的编写的补零填充内容;


    PHP端代码:

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    <?php
    $privateKey = "1234567812345678";
    $iv     = "1234567812345678";
    $data   = "Test String";
     
    //加密
    $encrypted = mcrypt_encrypt(MCRYPT_RIJNDAEL_128, $privateKey, $data, MCRYPT_MODE_CBC, $iv);
    echo(base64_encode($encrypted));
    echo '<br/>';
     
    //解密
    $encryptedData = base64_decode("2fbwW9+8vPId2/foafZq6Q==");
    $decrypted = mcrypt_decrypt(MCRYPT_RIJNDAEL_128, $privateKey, $encryptedData, MCRYPT_MODE_CBC, $iv);
    echo($decrypted);
    ?>
    最后发现PHP的AES加密是四种语言中最容易实现的!就是填充模式比较鸡肋,或者是本人小菜还没发现啦;


    C#端代码:

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    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Security.Cryptography;
     
    namespace pda_demo
    {
        class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                String encryptData = Program.Encrypt("Test String", "1234567812345678", "1234567812345678");
                Console.WriteLine(encryptData);
     
                String decryptData = Program.Decrypt("2fbwW9+8vPId2/foafZq6Q==", "1234567812345678", "1234567812345678");
                Console.WriteLine(decryptData);
     
                Console.Read();
            }
     
            public static string Encrypt(string toEncrypt, string key, string iv)
            {
                byte[] keyArray = UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(key);
                byte[] ivArray = UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(iv);
                byte[] toEncryptArray = UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(toEncrypt);
     
                RijndaelManaged rDel = new RijndaelManaged();
                rDel.Key = keyArray;
                rDel.IV = ivArray;
                rDel.Mode = CipherMode.CBC;
                rDel.Padding = PaddingMode.Zeros;
     
                ICryptoTransform cTransform = rDel.CreateEncryptor();
                byte[] resultArray = cTransform.TransformFinalBlock(toEncryptArray, 0, toEncryptArray.Length);
     
                return Convert.ToBase64String(resultArray, 0, resultArray.Length);
            }
     
            public static string Decrypt(string toDecrypt, string key, string iv)
            {
                byte[] keyArray = UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(key);
                byte[] ivArray = UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(iv);
                byte[] toEncryptArray = Convert.FromBase64String(toDecrypt);
     
                RijndaelManaged rDel = new RijndaelManaged();
                rDel.Key = keyArray;
                rDel.IV = ivArray;
                rDel.Mode = CipherMode.CBC;
                rDel.Padding = PaddingMode.Zeros;
     
                ICryptoTransform cTransform = rDel.CreateDecryptor();
                byte[] resultArray = cTransform.TransformFinalBlock(toEncryptArray, 0, toEncryptArray.Length);
     
                return UTF8Encoding.UTF8.GetString(resultArray);
            }
        }
    }
    C#不用怎么说了!微软的东西就是好使,VS编辑器提示很友好,而且资料好找;


    最后就是javascript端的实现,这个是最杯具的,花的时间是最多,也是难倒了很多刚入门的小菜;

    一开始我是先想到在os找一插件快速解决(CryptoJS),但是结果并不如意,加密解密后的内容总是乱码不对,最后

    找啊找,看了很多的国外的资料,翻樯去google论坛和stackoverflow等网站,最后得到了一些零星的资料,终于解

    决掉问题,原来是密匙的编码导致;(中间试了很多很多代码,翻了很多资料,筛选了无数资料,原来坚持是有回

    报的)

    Javascript端代码:


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    <script src="aes.js"></script>
    <script src="pad-zeropadding.js"></script>
    <script>
    var data = "Test String";
    var key  = CryptoJS.enc.Latin1.parse('1234567812345678');
    var iv   = CryptoJS.enc.Latin1.parse('1234567812345678');
     
    //加密
    var encrypted = CryptoJS.AES.encrypt(data,key,{iv:iv,mode:CryptoJS.mode.CBC,padding:CryptoJS.pad.ZeroPadding});
     
    document.write(encrypted.ciphertext);
    document.write('<br/>');
    document.write(encrypted.key);
    document.write('<br/>');
    document.write(encrypted.iv);
    document.write('<br/>');
    document.write(encrypted.salt);
    document.write('<br/>');
    document.write(encrypted);
    document.write('<br/>');
     
     
    //解密
    var decrypted = CryptoJS.AES.decrypt(encrypted,key,{iv:iv,padding:CryptoJS.pad.ZeroPadding});
    console.log(decrypted.toString(CryptoJS.enc.Utf8));
    </script>

    按照官方例子就是失败,核心的aes.js又加密混淆了!唉!想找点线索都难。

    最后需要提醒总结的是,密匙key和IV需要一致,编码要正确,不然会绕很多冤枉路,希望能帮到以后需要用的人;

    补充一下,就是全部加密都是 AES/CBC/ZeroPadding 128位模式; 

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