aes oc java

AES-128-CBC

这里首先说说AES加密原理

AES加密算法采用分组密码体制，每个分组数据的长度为128位16个字节，密钥长度可以是128位16个字节、192位或256位，一共有四种加密模式(ECB、CBC、CFB、OFB)，我们通常采用需要初始向量IV的CBC模式，初始向量的长度规定是128位16个字节。另外就是Padding，这里面有大坑。。。。先说一下Padding的三种模式PKCS5、PKCS7和NOPADDING。PKCS5是指分组数据缺少几个字节，就在数据的末尾填充几个字节的几，比如缺少5个字节，就在末尾填充5个字节的5。PKCS7是指分组数据缺少几个字节，就在数据的末尾填充几个字节的0，比如缺少7个字节，就在末尾填充7个字节的0。NoPadding是指不需要填充，也就是说数据的发送方肯定会保证最后一段数据也正好是16个字节。而PKCS5如果正好是16个字节且最后是16的时候则会再填充16个16用来区分，PKC7则是为0时填充16个0。而在iOS的OC方法里压根没提供PKCS5，只有PKCS7更坑的是真正对接时发现iOS上的PKCS7和其他端PKCS5是一样的。。。。所以才有了现在的想法分享一下踩过的坑，具体啥原因恐怕只有苹果自家知道，系统方法是真的坑！Java可以直接用系统方法填好设置结束战斗。。。Go的话padding这块自己写实现其他的系统都能设置。最后说一下密钥长度这里只有iOS是要自己设置好位数再对应位数写密钥，其他平台直接对应位数写密钥即可，所以最好各平台自己在封装下判断密钥长度出事向量长度，不然各端对应起来还是要犯傻。

Base64

下面说一下Base64，这个也是个坑，iOS系统提供的base64可选类型压根就不是已知领域常用的，正常是padding和websafe，padding会填充=，而websafe则会替换"+"为"-"，"\"为"_"

而iOS提供的则是下边的，完全不常用的。。。NSDataBase64Encoding64CharacterLineLength      其作用是将生成的Base64字符串按照64个字符长度进行等分换行。

NSDataBase64Encoding76CharacterLineLength      其作用是将生成的Base64字符串按照76个字符长度进行等分换行。

NSDataBase64EncodingEndLineWithCarriageReturn  其作用是将生成的Base64字符串以回车结束。

NSDataBase64EncodingEndLineWithLineFeed        其作用是将生成的Base64字符串以换行结束。

基本上GTMBase64用定了，然后还要扩展一下padding设置，原版只是把websafe模式开放了padding设置，内部其实有对应逻辑只需要自己加个方法调用一下即可。下面就是添加的和微改的两个方法+(NSString *)stringByEncodingData:(NSData *)data padded:(BOOL)padded{    NSString *result = nil;    NSData *converted = [self baseEncode:[data bytes]

length:[data length]

charset:kBase64EncodeChars

padded:padded];    if (converted) {

result = [[[NSString alloc] initWithData:converted

encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease];

}    return result;

}

+(NSData *)decodeString:(NSString *)string {    NSData *result = nil;    NSData *data = [string dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];    if (data) {

result = [self baseDecode:[data bytes]

length:[data length]

charset:kBase64DecodeChars

requirePadding:NO];

}    return result;

}

至于Java，android开发很爽直接用android.util.base64,里面直接可以设置nopadding和websafe等，而纯Java用java.util.base64就要自己写替换逻辑，具体代码见源码部分

最后说一下Go直接系统方法提供完美解决base64.StdEncodingbase64.URLEncoding        websafe模式base64.RawStdEncoding    nopaddingbase64.RawURLEncoding    websafe模式nopadding

AES-128-CBC +Base64-Nopadding源码

下面就是3中语言分别实现 AES-128-CBC +Base64-Nopadding，从编码体验和对应上很明显Java最清晰，Go要自己写点东西，OC则是连对应对和正常理解范围内有偏差。

OC#import #import @interface NSData (Encryption)- (NSData *)AES128EncryptWithKey:(NSString *)key Iv:(NSString *)Iv;   //加密- (NSData *)AES128DecryptWithKey:(NSString *)key Iv:(NSString *)Iv;   //解密@end@implementation NSData (Encryption)//(key和iv向量这里是16位的) 这里是CBC加密模式，安全性更高- (NSData *)AES128EncryptWithKey:(NSString *)key Iv:(NSString *)Iv{//加密

// 'key' should be 32 bytes for AES128, will be null-padded otherwise

char keyPtr[kCCKeySizeAES128+1]; // room for terminator (unused)

bzero(keyPtr, sizeof(keyPtr)); // fill with zeroes (for padding)

// fetch key data

[key getCString:keyPtr maxLength:sizeof(keyPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];

char ivPtr[kCCKeySizeAES128+1];

memset(ivPtr, 0, sizeof(ivPtr));

[Iv getCString:ivPtr maxLength:sizeof(ivPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];    NSUInteger dataLength = [self length];

//See the doc: For block ciphers, the output size will always be less than or

//equal to the input size plus the size of one block.

//That's why we need to add the size of one block here

size_t bufferSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;    void *buffer = malloc(bufferSize);

size_t numBytesEncrypted = 0;

CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt, kCCAlgorithmAES128, kCCOptionPKCS7Padding,

keyPtr, kCCKeySizeAES128,

ivPtr /* initialization vector (optional) */,

[self bytes], dataLength, /* input */

buffer, bufferSize, /* output */

&numBytesEncrypted);    if (cryptStatus == kCCSuccess) {        //the returned NSData takes ownership of the buffer and will free it on deallocation

return [NSData dataWithBytesNoCopy:buffer length:numBytesEncrypted];

}

free(buffer); //free the buffer;

return nil;

}

- (NSData *)AES128DecryptWithKey:(NSString *)key Iv:(NSString *)Iv{//解密

char keyPtr[kCCKeySizeAES128+1]; // room for terminator (unused)

bzero(keyPtr, sizeof(keyPtr)); // fill with zeroes (for padding)

// fetch key data

[key getCString:keyPtr maxLength:sizeof(keyPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];

char ivPtr[kCCKeySizeAES128+1];

memset(ivPtr, 0, sizeof(ivPtr));

[Iv getCString:ivPtr maxLength:sizeof(ivPtr) encoding:NSUTF8StringEncoding];    NSUInteger dataLength = [self length];

//See the doc: For block ciphers, the output size will always be less than or

//equal to the input size plus the size of one block.

//That's why we need to add the size of one block here

size_t bufferSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;    void *buffer = malloc(bufferSize);

size_t numBytesDecrypted = 0;

CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCDecrypt, kCCAlgorithmAES128, kCCOptionPKCS7Padding,

keyPtr, kCCKeySizeAES128,

ivPtr /* initialization vector (optional) */,

[self bytes], dataLength, /* input */

buffer, bufferSize, /* output */

&numBytesDecrypted);

if (cryptStatus == kCCSuccess) {        //the returned NSData takes ownership of the buffer and will free it on deallocation

return [NSData dataWithBytesNoCopy:buffer length:numBytesDecrypted];

}

free(buffer); //free the buffer;

return nil;

}@end@interface SecurityCore+ (NSString*)encryptAESString:(NSString*)string;

+ (NSString*)decryptAESString:(NSString*)string;@end@implementation SecurityCore#pragma mark - AES加密const NSString * skey=@"dde4b1f8a9e6b814"const NSString * ivParameter =@"dde4b1f8a9e6b814"//将string转成带密码的data+(NSString*)encryptAESString:(NSString*)string

{    //将nsstring转化为nsdata

NSData *data = [string dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];    //使用密码对nsdata进行加密

NSData *encryptedData = [data AES128EncryptWithKey:skey Iv:ivParameter];    NSString *encryptedString=[GTMBase64 stringByEncodingData:encryptedData padded:NO];

return encryptedString;

}

+ (NSString*)decryptAESString:(NSString*)string{

//将nsstring转化为nsdata

NSData *data = [GTMBase64 decodeString:string];    NSData *decryptData = [data AES128DecryptWithKey:skey Iv:ivParameter];    NSString *str = [[NSString alloc] initWithData:decryptData encoding:NSUTF8StringEncoding];    return [str autorelease];

}@end

Javaimport javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;import java.util.Base64;public class SecurityCore {    /*

* 加密用的Key 可以用26个字母和数字组成 此处使用AES-128-CBC加密模式，key需要为16位。

*/

private String sKey        = "dde4b1f8a9e6b814";    private String ivParameter = "dde4b1f8a9e6b814";    private static SecurityCore instance = null;    private SecurityCore() {

}    public static SecurityCore getInstance() {        if (instance == null)

instance = new SecurityCore();        return instance;

}    public static String webSafeBase64StringEncoding(byte[] sSrc,boolean padded) throws Exception {

String encodeString=Base64.getEncoder().encodeToString(sSrc);// 此处使用BASE64做转码。

//websafe base64

encodeString=encodeString.replace("+","-");

encodeString=encodeString.replace("/","_");        //nopadding base64

if (!padded) {            if (encodeString.endsWith("=")) {

encodeString = encodeString.substring(0, encodeString.length() - 1);                if (encodeString.endsWith("=")) {

encodeString = encodeString.substring(0, encodeString.length() - 1);

}

}

}        return encodeString;

}    public static byte[] webSafeBase64StringDecoding(String sSrc) throws Exception {        //websafe base64

sSrc=sSrc.replace("-","+");

sSrc=sSrc.replace("_","/");        return Base64.getDecoder().decode(sSrc);

}    public static String base64StringEncoding(byte[] sSrc,boolean padded) throws Exception {

String encodeString=Base64.getEncoder().encodeToString(sSrc);// 此处使用BASE64做转码。

//nopadding base64

if (!padded) {            if (encodeString.endsWith("=")) {

encodeString = encodeString.substring(0, encodeString.length() - 1);                if (encodeString.endsWith("=")) {

encodeString = encodeString.substring(0, encodeString.length() - 1);

}

}

}        return encodeString;

}    public static byte[] base64StringDecoding(String sSrc) throws Exception {        return Base64.getDecoder().decode(sSrc);

}    public static byte[] AES128CBCStringEncoding(String encData ,String secretKey,String vector) throws Exception {        if(secretKey == null) {            return null;

}        if(secretKey.length() != 16) {            return null;

}        if (vector != null && vector.length() != 16) {            return null;

}

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");        byte[] raw = secretKey.getBytes();

SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");

IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(vector.getBytes());// 使用CBC模式，需要一个向量iv，可增加加密算法的强度

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv);        byte[] encrypted = cipher.doFinal(encData.getBytes("utf-8"));        return encrypted;

}    public static String AES128CBCStringDecoding(byte[] sSrc,String key,String ivs) throws Exception {        try {            if(key == null) {                return null;

}            if(key.length() != 16) {                return null;

}            if (ivs != null && ivs.length() != 16) {                return null;

}            byte[] raw = key.getBytes("ASCII");

SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");

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

IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivs.getBytes());

cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);            byte[] original = cipher.doFinal(sSrc);

String originalString = new String(original, "utf-8");            return originalString;

} catch (Exception ex) {            return null;

}

}    // 加密

public String encrypt(String sSrc) throws Exception {        try {

String encodeString=base64StringEncoding(AES128CBCStringEncoding(sSrc,sKey,ivParameter),false);            return encodeString;

} catch (Exception ex) {            return null;

}

}    // 解密

public String decrypt(String sSrc) throws Exception {        try {

String decodeString=AES128CBCStringDecoding(base64StringDecoding(sSrc),sKey,ivParameter);            return decodeString;

} catch (Exception ex) {            return null;

}

}    //test

public static void main(String[] args) throws Exception {        // 需要加密的字串

String cSrc = "123";        // 加密

long lStart = System.currentTimeMillis();

String enString = SecurityCore.getInstance().encrypt(cSrc);

System.out.println("加密后的字串是：" + enString);        long lUseTime = System.currentTimeMillis() - lStart;

System.out.println("加密耗时：" + lUseTime + "毫秒");        // 解密

lStart = System.currentTimeMillis();

String DeString = SecurityCore.getInstance().decrypt(enString);

System.out.println("解密后的字串是：" + DeString);

lUseTime = System.currentTimeMillis() - lStart;

System.out.println("解密耗时：" + lUseTime + "毫秒");

}

}

Golangpackage mainimport(    "fmt"

"crypto/aes"

"crypto/cipher"

"encoding/base64"

"bytes")const (

sKey        = "dde4b1f8a9e6b814"

ivParameter     = "dde4b1f8a9e6b814")/加密

func PswEncrypt(src string)(string){

key := []byte(sKey)

iv := []byte(ivParameter)

result, err := Aes128Encrypt([]byte(src), key, iv)    if err != nil {

panic(err)

}    return  base64.RawStdEncoding.EncodeToString(result)

}//解密func PswDecrypt(src string)(string) {

key := []byte(sKey)

iv := []byte(ivParameter)

var result []byte

var err error

result,err=base64.RawStdEncoding.DecodeString(src)    if err != nil {

panic(err)

}

origData, err := Aes128Decrypt(result, key, iv)    if err != nil {

panic(err)

}    return string(origData)

}func Aes128Encrypt(origData, key []byte,IV []byte) ([]byte, error) {    if key == nil || len(key) != 16 {        return nil, nil

}    if IV != nil && len(IV) != 16 {        return nil, nil

}

block, err := aes.NewCipher(key)    if err != nil {        return nil, err

}

blockSize := block.BlockSize()

origData = PKCS5Padding(origData, blockSize)

blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block, IV[:blockSize])

crypted := make([]byte, len(origData))    // 根据CryptBlocks方法的说明，如下方式初始化crypted也可以

blockMode.CryptBlocks(crypted, origData)    return crypted, nil

}func Aes128Decrypt(crypted, key []byte,IV []byte) ([]byte, error) {    if key == nil || len(key) != 16 {        return nil, nil

}    if IV != nil && len(IV) != 16 {        return nil, nil

}

block, err := aes.NewCipher(key)    if err != nil {        return nil, err

}

blockSize := block.BlockSize()

blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(block,IV[:blockSize])

origData := make([]byte, len(crypted))

blockMode.CryptBlocks(origData, crypted)

origData = PKCS5UnPadding(origData)    return origData, nil

}func PKCS5Padding(ciphertext []byte, blockSize int) []byte {

padding := blockSize - len(ciphertext)%blockSize

padtext := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)    return append(ciphertext, padtext...)

}func PKCS5UnPadding(origData []byte) []byte {

length := len(origData)    // 去掉最后一个字节 unpadding 次

unpadding := int(origData[length-1])    return origData[:(length - unpadding)]

}func main(){

encodingString := PswEncrypt("123")

decodingString := PswDecrypt(encodingString);

fmt.Printf("AES-128-CBC\n加密：%s\n解密：%s\n",encodingString,decodingString)

}

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