Java 与 .NET 中的 DES 加密 - 为什么不同？答案

【问题标题】：DES encryption in Java vs .NET - why different?Java 与 .NET 中的 DES 加密 - 为什么不同？
【发布时间】：2011-08-28 19:50:54
【问题描述】：

我有一个对字符串进行 DES 加密的 .NET 方法：

public static string EncryptTripleDES(string value, byte[] encryptionKey, byte[] initializationVector) {
  if (!value.IsNullOrEmpty()) {
    TripleDESCryptoServiceProvider cryptoProvider = new TripleDESCryptoServiceProvider();
    MemoryStream ms = new MemoryStream();
    CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, cryptoProvider.CreateEncryptor(encryptionKey, initializationVector), CryptoStreamMode.Write);
    StreamWriter sw = new StreamWriter(cs);
    sw.Write(value);
    sw.Flush();
    cs.FlushFinalBlock();
    ms.Flush();
    //convert back to a string
    return Convert.ToBase64String(ms.GetBuffer(), 0, (int)ms.Length);
  } else {
    return "";
  }
}

如您所见，该算法采用 2 个参数 - 一个“加密密钥”和一个“初始化向量”。

现在我需要用 Java 编写一个 DES 加密/解密函数，与这个函数并行，这样，如果您提供相同的加密密钥和初始化向量，您将能够在 Java 中解密用 C# 加密的东西。（穿上 Java 工作服，自上次使用 Java 以来大约 10 年的灰尘，谷歌在 Java 中进行 DES 加密......）

找到了一个不错的 Java DES 加密方法here。但是 - 哦，天哪，事实证明这个算法坚持使用正好 8 个字节的初始化向量； .NET 代码使用 24 字节的初始化向量！

现在呢？为什么 Java 坚持使用 8 字节的初始化向量？以及如何解密使用 24 字节初始化向量加密的内容？

【问题讨论】：

如果您因为需要安全性而加密此数据并且需要使用 DES 版本，我会选择 168 位的 TripleDES，而不是 56 位的标准 DES。如果您有出于任何原因需要保护的数据，标准 DES 太容易被破解。

标签： c# java encryption cryptography

【解决方案1】：

您是否尝试过在 Java 代码中使用 24 字节初始化向量的前 8 个字节？我通过搜索和查看源代码看到的所有内容都表明，由于 Triple DES 的块大小为 8 字节，因此只会使用前 8 个字节。我真的很惊讶 .NET 代码没有引发像 this question 中提到的异常，因为 IV 与算法的块大小不匹配。另请参阅this question 以了解成功使用 8 字节 IV 的示例。

.NET 代码中的另一个挑战是填充和密码模式使用默认值。尽管here 的注释表明默认密码模式是CBC，但我不知道.NET 将用于这些。我没有看到任何关于填充的内容，但从互操作性示例here 看来，CBC 和 PKCS5Padding 似乎可以工作。不过，我会犹豫是否要依赖默认值来实现这样的互操作性，因为它们可能会出现问题。

来自 Java 背景，我不太确定使用 24 字节 IV 的 C# 代码中发生了什么，但 Java 强制执行的 8 字节 IV 对我来说似乎是正确的。不过，我总是对被证明是错误的并学习新东西感兴趣。 @Tim 提到的 Bouncycastle 也强制执行相同的约束，而且似乎 .NET 通常也会这样做。

【讨论】：

你这个天才，你！我将字节数组截断为 8 个字节，效果很好！谢谢！

【解决方案2】：

From MSDN:

IV 属性自动设置到一个新的随机值，每当你创建其中一个的新实例 SymmetricAlgorithm 类或当你手动调用 GenerateIV 方法。 IV 属性的大小必须是与 BlockSize 属性相同。

所以在我看来，您可以简单地更改 BlockSize 属性，然后您可以将 IV 设置为您需要的任何大小。

编辑

根据我在研究中收集到的信息，似乎 DES 加密算法的所有实现都使用 8 个字节（64 位，其中 8 个被丢弃，剩下 56 个字节）。 TripleDES (3DES) 允许使用 24 字节（或 192 位，其中 24 个被丢弃，剩下 168 位）的密钥。

您似乎需要在 Java 中使用 TripleDES 算法（有几个库可用，example、SO Question），或者您需要使用 .网。

【讨论】：

@Shaul - 我认为他的观点是您可以更改 .NET 实现以使用 8 字节 IV，然后 Java 方法将拥有它想要的东西。
@Tim - .NET 就是这样；我无法改变这一点，此外，我们已经有了加密数据，我们现在需要能够在 Java 中解密。
好的，那行不通，但是从您的原始帖子中不清楚您无法更改 .NET 实现和/或数据已经加密。跨度>
@Tim - 引用：“我怎样才能解密使用 24 字节初始化向量加密的东西？”
@Shaul，不值得争论语义。显然，有人可能会以不同的方式阅读您的问题，因为 FreeAsInBeer 和我都这样做了。我会看看我能挖掘出什么来真正回答你的问题。

【解决方案3】：

您是否查看过用于 Java 的 Bouncy Castle 库？我无法从他们的（非常稀疏的）文档和示例中看出，但它似乎是一个广泛使用的库，所以我希望它会那么灵活。如果您还没有，至少值得一看。

【讨论】：