AES/ CBC/ PKCS5Padding 加密解密算法和 SHA-1 哈希算法是否适用于所有类型的 Android 设备

Question

我曾尝试在 Nexus 5 中运行以下 AES/ CBC/ PKCS5Padding 加密和解密代码，并使用 SHA-1 作为密钥生成。它运行良好到目前为止。

不过，我唯一关心的是，AES/CBC/PKCS5Padding 加密解密算法和 SHA-1 哈希算法是否适用于所有类型的 Android 设备？

以下代码是否有可能无法在某些 Android 设备上运行？如果有，有没有后备计划？

AES/CBC/PKCS5Padding

// http://stackoverflow.com/questions/3451670/java-aes-and-using-my-own-key
public static byte[] generateKey(String key) throws GeneralSecurityException, UnsupportedEncodingException {
    byte[] binary = key.getBytes("UTF-8");
    MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
    binary = sha.digest(binary);
    // Use only first 128 bit.
    binary = Arrays.copyOf(binary, 16);
    return binary;
}

// http://stackoverflow.com/questions/17322002/what-causes-the-error-java-security-invalidkeyexception-parameters-missing
public static String encrypt(byte[] key, String value) throws GeneralSecurityException {
    // Argument validation.
    if (key.length != 16) {
        throw new IllegalArgumentException("Invalid key size.");
    }

    // Setup AES tool.
    SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, new IvParameterSpec(new byte[16]));

    // Do the job with AES tool.
    byte[] original = value.getBytes(Charset.forName("UTF-8"));
    byte[] binary = cipher.doFinal(original);
    return Base64.encodeToString(binary, Base64.DEFAULT);
}

// // http://stackoverflow.com/questions/17322002/what-causes-the-error-java-security-invalidkeyexception-parameters-missing
public static String decrypt(byte[] key, String encrypted) throws GeneralSecurityException {
    // Argument validation.
    if (key.length != 16) {
        throw new IllegalArgumentException("Invalid key size.");
    }

    // Setup AES tool.
    SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, new IvParameterSpec(new byte[16]));

    // Do the job with AES tool.
    byte[] binary = Base64.decode(encrypted, Base64.DEFAULT);
    byte[] original = cipher.doFinal(binary);
    return new String(original, Charset.forName("UTF-8"));
}

用法

byte[] key = generateKey("my secret key");
String ciphertext = encrypt(key, "my plain content");
String plainContent = decrypt(key, ciphertext);

Answer 1

不，它不太可能失败。 Android API 是从 Java API 派生的。自 1.4 版以来，Java API 已包含 "AES/CBC/PKCS5Padding"。

至于"SHA-1"，这是一个更老的算法，从一开始就被支持。

注意不要改用"PKCS7Padding"。 Java 使用"PKCS5Padding" 作为替代，"PKCS7Padding" 支持可能是粗略的，即使它意味着相同的东西。

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请注意，您应该使用基于密码的加密 (PBE) 而不是 AES/CBC 和 SHA-1。尤其是使用 SHA-1 作为密钥派生方法特别危险，因为您不使用盐或工作因子作为良好的基于​​密码的密钥派生函数，如 PBKDF2 应该。基本上只有在您知道您的密码包含足够的熵时才这样做。

虽然对同一个键使用全零 IV 会更糟（正如 cmets 中已经指出的那样）。它使攻击者可以找到明文输入（的起始块）的重复。始终建议使用经过身份验证的加密（例如使用 HMAC-SHA-1），并且或多或少需要传输模式加密（与无法进行纯文本/填充 oracle 攻击的就地加密相反）。

Answer 2

这不是直接回答您的问题，而是...

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, new IvParameterSpec(new byte[16]));

不要使用这个结构！它会破坏您认为自己获得的任何安全性！

此调用使用全零初始化向量初始化您的密码对象。这是一件非常非常非常糟糕的事情，尤其是对于 CBC：CBC 具有很强的延展性，并且不做任何完整性保护。确保使用 SecureRandom 或类似名称生成 IV，最好使用 GCM 或 CCM。