Java AES 128加密与openssl不同

Question

我们遇到了一个奇怪的情况，即我们在Java中使用的加密方法会产生不同的输出到openssl，尽管它们在配置上看起来相同。

使用相同的键和IV，文本“快速的布朗狐狸跳过懒狗！”加密到base64'd字符串......

openssl：A8cMRIrDVnBYj2+XEKaMOBQ1sufjptsAf58slR373JTeHGPWyRqJK+UQxvJ1B/1L

Java：A8cMRIrDVnBYj2+XEKaMOBQ1sufjptsAf58slR373JTEVySz5yJLGzGd7qsAkzuQ

这是我们的openssl电话......

#!/bin/bash

keySpec="D41D8CD98F00B2040000000000000000"
ivSpec="03B13BBE886F00E00000000000000000"
plainText="The quick BROWN fox jumps over the lazy dog!"

echo "$plainText">plainText

openssl aes-128-cbc -nosalt -K $keySpec -iv $ivSpec -e -in plainText -out cipherText

base64 cipherText > cipherText.base64

printf "Encrypted hex dump = "
xxd -p cipherText | tr -d '\n'

printf "\n\n"

printf "Encrypted base64 = "
cat cipherText.base64

这是我们的Java ......

private static void runEncryption() throws Exception
{
    String plainText = "The quick BROWN fox jumps over the lazy dog!";

    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");

    SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(hexToBytes("D41D8CD98F00B2040000000000000000"), 0, 16, "AES");
    IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(hexToBytes("03B13BBE886F00E00000000000000000"));

    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, ivSpec);
    byte[] encrypted = cipher.doFinal(plainText.getBytes("UTF-8"));

    String encryptedHexDump = bytesToHex(encrypted);
    String encryptedBase64 = new String(DatatypeConverter.printBase64Binary(encrypted));

    System.out.println("Encrypted hex dump = " + encryptedHexDump);
    System.out.println("");
    System.out.println("Encrypted base64 = " + encryptedBase64);
}

private static byte[] hexToBytes(String s)
{
    int len = s.length();
    byte[] data = new byte[len / 2];

    for (int i = 0; i < len; i += 2)
        data[i / 2] = (byte) ((Character.digit(s.charAt(i), 16) << 4) + Character.digit(s.charAt(i + 1), 16));

    return data;
}

final protected static char[] hexArray = "0123456789abcdef".toCharArray();

public static String bytesToHex(byte[] bytes)
{
    char[] hexChars = new char[bytes.length * 2];
    for (int j = 0; j < bytes.length; j++)
    {
        int v = bytes[j] & 0xFF;
        hexChars[j * 2] = hexArray[v >>> 4];
        hexChars[j * 2 + 1] = hexArray[v & 0x0F];
    }
    return new String(hexChars);
}

oopenssl output

Encrypted hex dump = 03c70c448ac35670588f6f9710a68c381435b2e7e3a6db007f9f2c951dfbdc94de1c63d6c91a892be510c6f27507fd4b

Encrypted base64 = A8cMRIrDVnBYj2+XEKaMOBQ1sufjptsAf58slR373JTeHGPWyRqJK+UQxvJ1B/1L

Java output

Encrypted hex dump = 03c70c448ac35670588f6f9710a68c381435b2e7e3a6db007f9f2c951dfbdc94c45724b3e7224b1b319deeab00933b90

Encrypted base64 = A8cMRIrDVnBYj2+XEKaMOBQ1sufjptsAf58slR373JTEVySz5yJLGzGd7qsAkzuQ

我们缺少明显的东西吗？还是有一些隐藏的复杂性？

Answer 1

确实是提供字符串或文件的问题。如果在Java代码的末尾加上“\ n”，结果将与openSSL中的结果相同。

Answer 2

我认为区别在于填充，而不是实际的加密数据。

你试过解密字符串吗？

我相信他们会同样出现。

为什么填充不同？因为他们要么以不同的方式实现它，要么是因为提供了一个文件，而另一个是字符串，最后，当你读它们时，它们不是同一个东西（例如，一个有EoF标记）。

顺便说一句：由于它是CBC，Cipher Block Chaining，整个最后一个块受此填充差异的影响

Answer 3

这些差异可能发生的原因有几个：

1. If you are providing OpenSSL and Java a password instead of a key, the key derivation from the password is different, unless you reimplement OpenSSL's algorithm in Java。
2. 仍然与密钥派生相关，the message digest used by OpenSSL by default depends on OpenSSL's version。因此，不同的版本可以导致不同的密钥和密钥与Java计算的密钥不同。
3. 最后，如果您确定通过OpenSSL和Java使用相同的密钥，那么它可能有所不同的一个原因是OpenSSL将Salted__<yoursalt>添加到加密字符串中。 因此，为了从Java获得与OpenSSL相同的输出，您需要将其添加到结果中，如下所示：

   byte[] rawEncryptedInput = cipher.doFinal(input.getBytes());
   byte[] encryptedInputWithPrependedSalt = ArrayUtils.addAll(ArrayUtils.addAll(
               "Salted__".getBytes(), SALT), rawEncryptedInput);
   return Base64.getEncoder()
               .encodeToString(encryptedInputWithPrependedSalt);