Node.js加密密钥和iv匹配java SecretKeySpec/IvParameterSpec

Question

我正在尝试将Java(简单)加密algorythm移植到Node JS.我需要能够解密/加密从Java端加密/解密的东西.

我一开始就陷入困境,密码的初始化.

在Java中,我得到了密钥SecretKeySpec和初始化向量IvParameterSpec:

public CryptStuff(String password) throws zillion_exceptions {
    if (password==null) throw new InvalidKeyException("No encryption password is set!");
    key = new SecretKeySpec(password.getBytes("UTF-8"), "AES");
    cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
    ivSpec=new IvParameterSpec(new byte[cipher.getBlockSize()]);
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, ivSpec);
}

NodeJS需要一个密钥缓冲区和一个IV缓冲区,但是,我不知道如何从头开始计算它们:

var mCrypto = require('crypto'),
    key=[0,0,0,0,0,0,.......],
    iv=[0,0,0,0,0,.........];

function init (password) {

    // generate key from password
    // generate IV from blocksize?

    var aesCipher = mCrypto.createCipheriv("aes-????????", (new Buffer(key)), (new Buffer(iv)));
    .
    .
    .
}

另外,AES/CBC/PKCS5Padding的匹配算法字符串是什么？

Answer 1

假设您具有与Java代码相同的密码字符串,则可以在节点中创建如下的密钥缓冲区:

var key = new Buffer(password, "utf8");

由于你在Java中使用零填充IV(坏!),这是节点中的等效代码:

var iv = new Buffer(16); // 16 byte buffer with random data
iv.fill(0); // fill with zeros

由于您在Java中使用CBC模式,因此必须在节点中执行相同操作.请注意,根据您的"密码"长度选择密码字符串时,您必须选择正确的密钥大小:

var aesCipher = mCrypto.createCipheriv("aes-128-cbc", key, iv);
// or
var aesCipher = mCrypto.createCipheriv("aes-192-cbc", key, iv);
// or
var aesCipher = mCrypto.createCipheriv("aes-256-cbc", key, iv);

Node将自动应用PKCS#7填充,这与AES的PKCS#5填充相同.

密码不是关键!

密码通常没有用作密钥的适当长度(AES的有效长度为16字节,24字节和32字节)并且它仅包含可打印字符,这可能使攻击者更容易强制密钥.

从密码创建密钥所需的是密钥派生功能.流行的是PBKDF2,bcrypt和scrypt(成本增加).

随机四!

你真的应该为你生成的每个密文生成一个新的随机IV.如果您使用静态IV,则观察您的密文的攻击者可以确定您发送了相同甚至类似的消息.如果你使用随机IV,那么密文差别很大,攻击者无法确定是否有两个不同的密文是从同一个明文创建的.这称为语义安全性.

随机IV本身不必是秘密的,因此您可以轻松地将其添加到密文并在解密之前将其切片.

您甚至可以将其与密钥派生函数(KDF)结合使用.只需为KDF生成随机盐.KDF通常能够导出可变数量的输出字节,因此只需让它派生密钥|| IV(连接)然后拆分它们.现在,您只需要将salt添加到密文中.

验证!

根据您的系统,您可能容易受到padding oracle攻击等攻击.对此的最好防御是验证密文.因此,您可以使用具有强MAC的加密 - 然后MAC方案(如HMAC-SHA256)或经过身份验证的操作模式(如GCM或EAX).Java和节点都支持GCM,但还有一些工作要做.