用于加密/解密的 Java SimpleCrypto 类在 Coldfusion 9 和 Java (Android) 中产生不同的结果

Question

我正在尝试使用广泛使用的 SimpleCrypto java 类在 Java (Android) 中加密字符串并在 ColdFusion 9 中解密字符串(反之亦然)。我已经将完全相同的 SimpleCrypto 类导入到 ColdFusion 中，并这样调用它:

<cfset myKey = "apple">
<cfscript>
    sc = createObject("java", "SimpleCrypto").init();
    encrypted = sc.encrypt(myKey, "john");
</cfscript>
<cfdump var="#encrypted#">

当使用 key “apple”加密字符串“john”时，它在 CF 中输出:9E90A36325AE4F4F7352D6469A7068A2

当我在 Android 中使用完全相同的类时:

String key = "apple";    
try {
    sEncrypted = SimpleCrypto.encrypt(key, "john");
    Log.d(TAG, sEncrypted);
 } catch (Exception e) {
     e.printStackTrace();
 }

日志输出:CBE2ADDBA9882F545DFEC1700E7CD518

不用说，我要疯了，因为这些结果是不同的。有谁知道为什么在 ColdFusion 和 Java 中使用完全相同的代码会产生不同的结果？任何帮助将不胜感激。

这是 SimpleCrypto.java 的源代码:

import java.security.SecureRandom;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

/**
 * Usage:
 * <pre>
 * String crypto = SimpleCrypto.encrypt(masterpassword, cleartext)
 * ...
 * String cleartext = SimpleCrypto.decrypt(masterpassword, crypto)
 * </pre>
 * @author ferenc.hechler
 */

public class SimpleCrypto {

    public static String encrypt(String seed, String cleartext) throws Exception {
            byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());
            byte[] result = encrypt(rawKey, cleartext.getBytes());
            return toHex(result);
    }

    public static String decrypt(String seed, String encrypted) throws Exception {
            byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());
            byte[] enc = toByte(encrypted);
            byte[] result = decrypt(rawKey, enc);
            return new String(result);
    }

    private static byte[] getRawKey(byte[] seed) throws Exception {
            KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
            SecureRandom sr = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
            sr.setSeed(seed);
        kgen.init(128, sr); // 192 and 256 bits may not be available
        SecretKey skey = kgen.generateKey();
        byte[] raw = skey.getEncoded();
        return raw;
    }


    private static byte[] encrypt(byte[] raw, byte[] clear) throws Exception {
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec);
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(clear);
            return encrypted;
    }

    private static byte[] decrypt(byte[] raw, byte[] encrypted) throws Exception {
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec);
        byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);
            return decrypted;
    }

    public static String toHex(String txt) {
            return toHex(txt.getBytes());
    }
    public static String fromHex(String hex) {
            return new String(toByte(hex));
    }

    public static byte[] toByte(String hexString) {
            int len = hexString.length()/2;
            byte[] result = new byte[len];
            for (int i = 0; i < len; i++)
                    result[i] = Integer.valueOf(hexString.substring(2*i, 2*i+2), 16).byteValue();
            return result;
    }

    public static String toHex(byte[] buf) {
            if (buf == null)
                    return "";
            StringBuffer result = new StringBuffer(2*buf.length);
            for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
                    appendHex(result, buf[i]);
            }
            return result.toString();
    }
    private final static String HEX = "0123456789ABCDEF";
    private static void appendHex(StringBuffer sb, byte b) {
            sb.append(HEX.charAt((b>>4)&0x0f)).append(HEX.charAt(b&0x0f));
    }

}

Answer 1

getRawKey() 方法有缺陷。它使用 SecureRandom 的实例而不是 key 派生函数 (KDF)。

根据实现，setSeed() 方法将添加种子到当前状态，或者将其用作唯一种子。 Java SE 7 及之前的 Oracle 提供程序将使用它作为单一种子，其他提供程序，例如最新版本的 Android 中基于 OpenSSL 的提供程序，可能只是将种子添加到状态。这意味着检索到的 key 可能确实是完全随机的； 因此，任何用它加密的东西都永远无法解密。

此外，"SHA1PRNG" 的确切实现尚未明确定义。所以不同的提供者可能使用不同的实现。请仅使用 SecureRandom 实例来生成随机数。

如果您有密码，请使用基于密码的 key 派生函数(例如 PBKDF2)将其转换为合适的 key 。如果您有足够熵的 secret ，您可以尝试找到基于 key 的 key 派生函数 (KBKDF) 的实现，例如 Bouncy CaSTLe 中的 HKDF。

除了 key 推导之外，该示例代码还存在编码/解码问题。它还使用不安全的 ECB 操作模式(Oracle 提供程序中 Java 的默认模式)。

不要使用 SimpleCrypto，这是一个糟糕的例子。