JavaCard 中的 PKCS7 填充

Question

我正在尝试在 JavaCard 环境中实现我自己的 PKCS7 填充方案，以防智能卡不支持 PKCS5 或 7 填充方案。

如果使用对称密码的不同块大小，我希望 PKCS 填充方案的块大小灵活。 length 表示消息输入长度，blocksize 表示密码块的大小。

我的算法将检查 PKCS7 填充中的两种情况，即所有字节是否都是相同的字节（例如 0A, 0A, 0A .. 0A, 0A, 0A），这意味着不涉及填充，并将返回值 0。

第二种情况是检查是否有填充（例如0A, 0B, 0C, 05, 05, 05, 05, 05）。

我能够成功检查所有场景，但是在复制数据以输出结果时，它似乎无法正确复制。

似乎在调用arrayCopyRepackNonAtomic() 之前填充的arrayFillGenericNonAtomic() 数据仍停留在输出字节数组中，并且执行arrayCopyRepackNonAtomic() 并未正确复制数据。

我使用的输出字节数组格式是数组中的第一个元素携带已处理输出数据量的指示符（以字节表示）（例如，output[outputOffset] = (byte) 0x10 表示之后的 16 个数据元素已处理）。输出字节数组中第一个元素之后的后续数据元素包含处理后的数据。

问题的一个例子是我正在尝试 PKCS7 解码 A0, B0, C0, D0, E0, 04, 04, 04, 04，结果应该是 05, A0, B0, C0, D0, E0（其中 05 表示处理了以下 5 个字节）但我得到的是 05, 04, 04, 04, 04 ..。

如何解决arrayCopyRepackNonAtomic() 无法按预期工作的问题？

我正在实际的 JavaCard 2.2.2 和 JavaCard 3.0.4 兼容智能卡上测试代码，该智能卡处于 OP_READY 模式。

public static void process(byte[] input, short offset, short length,
        short blockSize, byte[] output, short outputOffset, short mode) {
    if (mode == MODE_DECODE) {
        // Data length must be >= blocksize and have to have be a modulus of 0 size.
        if ((length >= blockSize) && ((length % blockSize) == 0)) {
            output[outputOffset] = (byte) length;
            ArrayLogic.arrayFillGenericNonAtomic(output, (short) (outputOffset + 1), (short) (length - 1), output, outputOffset);
            if (ArrayLogic.arrayCompareGeneric(input, offset, output, outputOffset, length) == 0x00) {
                // If all bytes are the same, return 0.
                output[outputOffset] = (byte) 0x00;
            } else {
                // Bytes are not all the same, check if the last segment of bytes are padded.
                if (ArrayLogic.arrayCompareGeneric(input, offset, output, outputOffset, (short) (input[(short) (offset + length - 1)] & 0xFF)) == 0x00) {
                    // Padded bytes are found.
                    output[outputOffset] = (byte) (length - input[(short) (offset + length - 1)]);
                    // Unable to copy correctly to output
                    ArrayLogic.arrayCopyRepackNonAtomic(input, offset, (short) (output[outputOffset] & 0xFF), output, (short) (outputOffset + 1)); 
                } else {
                    output[outputOffset] = (byte) length;
                    // Unable to copy correctly to output
                    ArrayLogic.arrayCopyRepackNonAtomic(input, offset, length, output, (short) (outputOffset + 1));
                }
            }
        }
    }
}

问题已经解决，问题是错误的变量偏移量以及导致问题的字节到短转换的处理。

下面是一个工作版本，经过一些测试，似乎可以为将来有兴趣使用它的人进行填充。

public static void process(byte[] input, short offset, short length,
        short blockSize, byte[] workBuff, short buffOffset, byte[] output,
        short outputOffset, short mode) {
    if (mode == MODE_DECODE) {
        // Data length must be >= blocksize and have to have be a modulus of 0 size.
        if ((length >= blockSize) && ((length % blockSize) == 0)) {
            workBuff[buffOffset] = (byte) input[(short) (length + offset - 1)];
            ArrayLogic.arrayFillGenericNonAtomic(workBuff, buffOffset, length, workBuff, buffOffset);
            if (ArrayLogic.arrayCompareGeneric(input, offset, workBuff, buffOffset, length) == 0x00) {
                // If all bytes are the same, return 0.
                output[outputOffset] = (byte) 0x00;
            } else {
                output[outputOffset] = (byte) (offset + length - (workBuff[buffOffset] & 0xFF));
                output[(short) (outputOffset + 1)] = workBuff[buffOffset];
                // Bytes are not all the same, check if the last segment of bytes are padded.
                if (ArrayLogic.arrayCompareGeneric(input, (short) (offset + length - (workBuff[buffOffset] & 0xFF)), workBuff, buffOffset, (short) (workBuff[buffOffset] & 0xFF)) == 0x00) {
                    // Padded bytes are found.
                    output[outputOffset] = (byte) (length - input[(short) (offset + length - 1)]);
                    ArrayLogic.arrayCopyRepackNonAtomic(input, offset, (short) output[outputOffset], output, (short) (outputOffset + 1));
                } else {
                    // Padded bytes are not found.
                    output[outputOffset] = (byte) length;
                    ArrayLogic.arrayCopyRepackNonAtomic(input, offset, length, output, (short) (outputOffset + 1));
                }
            }
        }
    }
}

Answer 1

嗯，我不认为这是唯一的错误，但你的分支肯定是错误的：

// Bytes are not all the same, check if the last segment of bytes are padded.
if (ArrayLogic.arrayCompareGeneric(input, offset, output, outputOffset, (short) (input[(short) (offset + length - 1)] & 0xFF)) == 0x00) {

您正在比较正确的长度，但错误的偏移量。

我不明白 else-case 在你的方法中应该做什么。如果填充错误应该抛出错误吗？