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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#】

2015-01-26 11:36 295 查看
原文:AES加密CBC模式兼容互通四种编程语言平台【PHP、Javascript、Java、C#】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：

1
密码学中的高级加密标准（AdvancedEncryptionStandard，AES），又称高级加密标准Rijndael加密法，
2
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
3
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
4
发布于FIPSPUB197，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
5
中最流行的算法之一。该算法为比利时密码学家JoanDaemen和VincentRijmen所设计，结合两位作者的名
6
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）

01
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
02
AES/CBC/NoPadding16不支持
03
AES/CBC/PKCS5Padding3216
04
AES/CBC/ISO10126Padding3216
05
AES/CFB/NoPadding16原始数据长度
06
AES/CFB/PKCS5Padding3216
07
AES/CFB/ISO10126Padding3216
08
AES/ECB/NoPadding16不支持
09
AES/ECB/PKCS5Padding3216
10
AES/ECB/ISO10126Padding3216
11
AES/OFB/NoPadding16原始数据长度
12
AES/OFB/PKCS5Padding3216
13
AES/OFB/ISO10126Padding3216
14
AES/PCBC/NoPadding16不支持
15
AES/PCBC/PKCS5Padding3216
16
AES/PCBC/ISO10126Padding3216
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：

01
/*
02
*Tochangethistemplate,chooseTools|Templates
03
*andopenthetemplateintheeditor.
04
*/
05
06
/**
07
*
08
*@authorJacker
09
*/
10
11
import
javax.crypto.Cipher;
12
import
javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
13
import
javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
14
import
sun.misc.BASE64Decoder;
15
16
public
class
Encryption
17
{
18
public
static
void
main(Stringargs[])
throws
Exception{
19
System.out.println(encrypt());
20
System.out.println(desEncrypt());
21
}
22
23
public
static
Stringencrypt()
throws
Exception{
24
try
{
25
Stringdata=
"TestString"
;
26
Stringkey=
"1234567812345678"
;
27
Stringiv=
"1234567812345678"
;
28
29
Ciphercipher=Cipher.getInstance(
"AES/CBC/NoPadding"
);
30
int
blockSize=cipher.getBlockSize();
31
32
byte
[]dataBytes=data.getBytes();
33
int
plaintextLength=dataBytes.length;
34
if
(plaintextLength%blockSize!=
0
){
35
plaintextLength=plaintextLength+(blockSize-(plaintextLength%blockSize));
36
}
37
38
byte
[]plaintext=
new
byte
[plaintextLength];
39
System.arraycopy(dataBytes,
0
,plaintext,
0
,dataBytes.length);
40
41
SecretKeySpeckeyspec=
new
SecretKeySpec(key.getBytes(),
"AES"
);
42
IvParameterSpecivspec=
new
IvParameterSpec(iv.getBytes());
43
44
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,keyspec,ivspec);
45
byte
[]encrypted=cipher.doFinal(plaintext);
46
47
return
new
sun.misc.BASE64Encoder().encode(encrypted);
48
49
}
catch
(Exceptione){
50
e.printStackTrace();
51
return
null
;
52
}
53
}
54
55
public
static
StringdesEncrypt()
throws
Exception{
56
try
57
{
58
Stringdata=
"2fbwW9+8vPId2/foafZq6Q=="
;
59
Stringkey=
"1234567812345678"
;
60
Stringiv=
"1234567812345678"
;
61
62
byte
[]encrypted1=
new
BASE64Decoder().decodeBuffer(data);
63
64
Ciphercipher=Cipher.getInstance(
"AES/CBC/NoPadding"
);
65
SecretKeySpeckeyspec=
new
SecretKeySpec(key.getBytes(),
"AES"
);
66
IvParameterSpecivspec=
new
IvParameterSpec(iv.getBytes());
67
68
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,keyspec,ivspec);
69
70
byte
[]original=cipher.doFinal(encrypted1);
71
StringoriginalString=
new
String(original);
72
return
originalString;
73
}
74
catch
(Exceptione){
75
e.printStackTrace();
76
return
null
;
77
}
78
}
79
}
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：

01
<?php
02
$privateKey
=
"1234567812345678"
;
03
$iv
=
"1234567812345678"
;
04
$data
=
"TestString"
;
05
06
//加密
07
$encrypted
=mcrypt_encrypt(MCRYPT_RIJNDAEL_128,
$privateKey
,
$data
,MCRYPT_MODE_CBC,
$iv
);
08
echo
(
base64_encode
(
$encrypted
));
09
echo
'<br/>'
;
10
11
//解密
12
$encryptedData
=
base64_decode
(
"2fbwW9+8vPId2/foafZq6Q=="
);
13
$decrypted
=mcrypt_decrypt(MCRYPT_RIJNDAEL_128,
$privateKey
,
$encryptedData
,MCRYPT_MODE_CBC,
$iv
);
14
echo
(
$decrypted
);
15
?>
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：

01
using
System;
02
using
System.Collections.Generic;
03
using
System.Linq;
04
using
System.Text;
05
using
System.Security.Cryptography;
06
07
namespace
pda_demo
08
{
09
class
Program
10
{
11
static
void
Main(
string
[]args)
12
{
13
StringencryptData=Program.Encrypt(
"TestString"
,
"1234567812345678"
,
"1234567812345678"
);
14
Console.WriteLine(encryptData);
15
16
StringdecryptData=Program.Decrypt(
"2fbwW9+8vPId2/foafZq6Q=="
,
"1234567812345678"
,
"1234567812345678"
);
17
Console.WriteLine(decryptData);
18
19
Console.Read();
20
}
21
22
public
static
string
Encrypt(
string
toEncrypt,
string
key,
string
iv)
23
{
24
byte
[]keyArray=UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(key);
25
byte
[]ivArray=UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(iv);
26
byte
[]toEncryptArray=UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(toEncrypt);
27
28
RijndaelManagedrDel=
new
RijndaelManaged();
29
rDel.Key=keyArray;
30
rDel.IV=ivArray;
31
rDel.Mode=CipherMode.CBC;
32
rDel.Padding=PaddingMode.Zeros;
33
34
ICryptoTransformcTransform=rDel.CreateEncryptor();
35
byte
[]resultArray=cTransform.TransformFinalBlock(toEncryptArray,0,toEncryptArray.Length);
36
37
return
Convert.ToBase64String(resultArray,0,resultArray.Length);
38
}
39
40
public
static
string
Decrypt(
string
toDecrypt,
string
key,
string
iv)
41
{
42
byte
[]keyArray=UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(key);
43
byte
[]ivArray=UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(iv);
44
byte
[]toEncryptArray=Convert.FromBase64String(toDecrypt);
45
46
RijndaelManagedrDel=
new
RijndaelManaged();
47
rDel.Key=keyArray;
48
rDel.IV=ivArray;
49
rDel.Mode=CipherMode.CBC;
50
rDel.Padding=PaddingMode.Zeros;
51
52
ICryptoTransformcTransform=rDel.CreateDecryptor();
53
byte
[]resultArray=cTransform.TransformFinalBlock(toEncryptArray,0,toEncryptArray.Length);
54
55
return
UTF8Encoding.UTF8.GetString(resultArray);
56
}
57
}
58
}
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：

01
<scriptsrc=
"aes.js"
></script>
02
<scriptsrc=
"pad-zeropadding.js"
></script>
03
<script>
04
var
data=
"TestString"
;
05
var
key=CryptoJS.enc.Latin1.parse(
'1234567812345678'
);
06
var
iv=CryptoJS.enc.Latin1.parse(
'1234567812345678'
);
07
08
//加密
09
var
encrypted=CryptoJS.AES.encrypt(data,key,{iv:iv,mode:CryptoJS.mode.CBC,padding:CryptoJS.pad.ZeroPadding});
10
11
document.write(encrypted.ciphertext);
12
document.write(
'<br/>'
);
13
document.write(encrypted.key);
14
document.write(
'<br/>'
);
15
document.write(encrypted.iv);
16
document.write(
'<br/>'
);
17
document.write(encrypted.salt);
18
document.write(
'<br/>'
);
19
document.write(encrypted);
20
document.write(
'<br/>'
);
21
22
23
//解密
24
var
decrypted=CryptoJS.AES.decrypt(encrypted,key,{iv:iv,padding:CryptoJS.pad.ZeroPadding});
25
console.log(decrypted.toString(CryptoJS.enc.Utf8));
26
</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/ZeroPadding128位模式；
                                            

                                        

                        
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