AES/CBC 真的需要 IV 参数吗？答案

【问题标题】：Does AES/CBC really require IV parameter?AES/CBC 真的需要 IV 参数吗？
【发布时间】：2014-01-20 05:59:08
【问题描述】：

我正在编写一个简单的应用程序来使用 AES / CBC（模式）加密我的消息。据我了解，CBC 模式需要 IV 参数，但我不知道为什么我的代码在没有使用 IV 参数的情况下工作。任何人都可以解释为什么？谢谢。

打印的加密信息：T9KdWxVZ5xStaisXn6llfg== 无一例外。

public class TestAES {

    public static void main(String[] args) {

        try {
            byte[] salt = new byte[8];
            new SecureRandom().nextBytes(salt);

            SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA1");
            KeySpec keySpec = new PBEKeySpec("myPassword".toCharArray(), salt, 100, 128);

            SecretKey tmp = keyFactory.generateSecret(keySpec);
            SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(tmp.getEncoded(), "AES");

            Cipher enCipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
            enCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);

            // enCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, new IvParameterSpec(iv));

            byte[] cipherBytes = enCipher.doFinal("myMessage".getBytes());
            String cipherMsg = BaseEncoding.base64().encode(cipherBytes);

            System.out.println("Encrypted message: " + cipherMsg);

        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }

    }
}

【问题讨论】：

之所以有效，是因为 Java 选择了一个随机 IV。您可以在初始化后使用enCipher.getIV() 来查看值（并将它们发送到另一端）。
doridori.github.io/Android-Security-Beware-of-the-default-IV 当您使用 AES/CBC/PKCS5Padding 时，它可能使用的是旧的 AndroidOpenSSL 实现，（遗憾的是）默认为 [0] IV

标签： java aes password-encryption cbc-mode

【解决方案1】：

当它在没有 IV 的情况下使用时，对于包括 AES 在内的某些类型的密码，它隐式使用 0 IV。请参阅密码类documentation。

null IV（或确定性 IV）的缺点是容易受到字典攻击。 IV的要求是防止同一个明文块每次都产生同一个密文。

【讨论】：

实际上，如果您没有指定，Java SE 会使用随机 IV。您的链接指向 Java 卡 API。如果你不指定一个，你会得到一个随机的，如果你没有设置它，你需要用cipher.getIV()检索它。
取决于使用中的Provider 以及doridori.github.io/Android-Security-Beware-of-the-default-IV

【解决方案2】：

正如其他用户所说，这取决于 JCE 提供者。如果您不指定，Java SE 会为您生成一个随机 IV。

只有 Android¹ 和 Javacard API 使用空白 IV，这不符合 Java Crypto 规范 which states：

如果此密码需要任何无法从给定 key 派生的算法参数，则底层密码实现应该生成本身所需的参数（使用特定于提供程序的默认值或随机值）如果它正在为加密或密钥打包而初始化，如果它正在为解密或密钥解包而初始化，则引发InvalidKeyException。可以使用getParameters 或getIV 检索生成的参数（如果参数是IV）。

如果你没有指定 IV，在 Java SE 中你会得到一个随机的，并且需要使用 cipher.getIV() 检索它并存储它，因为解密需要它。

但更好的是，自己生成一个随机 IV 并通过 IvParameterSpec 提供。

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

    SecureRandom rnd = new SecureRandom();
    byte[] iv = new byte[cipher.getBlockSize()];
    rnd.nextBytes(iv);
    IvParameterSpec ivParams = new IvParameterSpec(iv);

    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(key, "AES"), ivParams);

    byte[] ciphertext = cipher.doFinal(input.getBytes());

¹_{这可能是因为 Android 是 Java 风格，就像 Eminem-esque 广告一样。只是猜测，仅此而已。}

【讨论】：