Java 如果我初始化AES密码，有和没有IvParameterSpec有什么区别吗

我想知道，如果我初始化AES密码，有和没有IvParameterSpec，有什么区别吗

使用IvParameterSpec 无IvParameterSpec 我用一些样本测试数据进行了测试，它们的加密和解密结果是相同的

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然而，由于我不是安全专家，我不想错过任何东西，并创建一个潜在的安全循环漏洞。我想知道，哪种方法是正确的？

当没有提供IvParameterSpec时，密码应该初始化随机IV本身，但在您的情况下，它似乎不这样做（

新字节[16]

是一个填充0x00字节的数组）。似乎密码实现被破坏了。在这种情况下，您应该始终提供新的random IV（语义安全所必需的）

这通常是这样做的：

SecureRandom r = new SecureRandom(); // should be the best PRNG
byte[] iv = new byte[16];
r.nextBytes(iv);

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, new IvParameterSpec(iv));

然后，当您发送或存储密文时，应在其前面加上IV。在解密过程中，您只需将IV从密文的前面切掉即可使用它。它不需要保密，但应该是独一无二的

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请注意，CBC模式仅为您提供保密性。如果任何类型的密文操作（恶意或非恶意）都是可能的，那么您应该使用经过身份验证的模式，如GCM或EAX。除了保密之外，这些也会给你带来诚信。如果您没有访问权限（SpongyCastle拥有它们），您可以在encrypt-then-MAC方案中使用消息身份验证码（MAC），但要正确实现要困难得多。

一点背景知识（很抱歉，如果您已经知道这一点，请确保我们使用相同的术语）：

• AES是一种分组密码，是一种对128位块进行操作的加密算法
• CBC是一种分组密码模式，它使用分组密码对大量数据进行加密
• 分组密码模式需要一个初始化向量（IV），它是初始化数据块，通常与基础密码的块大小相同

（关于分组密码模式的维基百科——非常好，它清楚地说明了为什么你需要静脉注射。）

不同的闭塞模式对IV选择过程提出了不同的要求，但它们都有一个共同点：

切勿使用相同的IV和密钥加密两封不同的邮件。 如果您这样做，攻击者通常可以获取您的明文，有时还可以获取您的密钥（或同等有用的数据）

CBC施加了一个额外的约束，即IV对攻击者来说必须是不可预测的-因此artjom-b建议使用

SecureRandom

来生成它是一个很好的方法

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此外，正如artjob-b所指出的，CBC只会给你保密。这在实践中意味着，您的数据是保密的，但不能保证它是完整的。理想情况下，您应该使用经过身份验证的模式，如GCM、CCM或EAX

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使用这些模式之一是一个非常非常好的主意。即使对于专家来说，加密MAC也是笨拙的；尽量避免。（如果必须这样做，请记住，必须使用不同的密钥进行加密和MAC。）

默认情况下，加密时，您的密码将生成一个随机IV。在解密该数据时，您必须完全使用该特定IV

好消息是，静脉注射并不是一件秘密的事情——你可以公开储存它。其主要思想是在每次加密-解密操作中保持其不同

在大多数情况下，您需要对各种数据进行加密和解密，并且为每段数据存储每个IV是一件痛苦的事情。 这就是为什么IV通常和加密数据一起存储在单个字符串中，作为固定大小的前缀。 所以当你解密你的字符串时，你肯定知道前16个字节（在我的例子中）是你的IV，其余的字节是加密的数据，你需要解密它

您的有效负载（存储或发送）将具有以下结构：

[{IV固定长度未加密}{使用密钥加密的数据}]

让我分享我的加密和解密方法，我使用AES、256位密钥、16位IV、CBC模式和PKCS7Padding。 正如Justin King Lacroix在上文中所述，您最好使用GCM、CCM或EAX块模式。不要使用ECB

encrypt（）

方法的结果是安全的，可以存储在数据库中或发送到任何地方

请注意一条注释，其中您可以使用自定义IV-只需将新的SecureRandom（）替换为新的IvParameterSpec（getIV（））（您可以在其中输入静态IV，但这是强烈不推荐的）

私钥secretas256key

是一个带有密钥的类字段，它在构造函数中初始化

private static final String AES\u TRANSFORMATION\u MODE=“AES/CBC/PKCS7Padding”

下面是

decrypt（）

方法：

   public String decrypt(String encryptedString) {
    String decryptedText = "";

    if (encryptedString == null || secretAes256Key == null)
        return decryptedText;

    try {
        //separate prefix with IV from the rest of encrypted data
        byte[] encryptedPayload = Base64.decode(encryptedString, Base64.DEFAULT);
        byte[] iv = new byte[16];
        byte[] encryptedBytes = new byte[encryptedPayload.length - iv.length];

        //populate iv with bytes:
        System.arraycopy(encryptedPayload, 0, iv, 0, 16);

        //populate encryptedBytes with bytes:
        System.arraycopy(encryptedPayload, iv.length, encryptedBytes, 0, encryptedBytes.length);

        Cipher decryptCipher = Cipher.getInstance(AES_TRANSFORMATION_MODE);
        decryptCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretAes256Key, new IvParameterSpec(iv));

        byte[] decryptedBytes = decryptCipher.doFinal(encryptedBytes);
        decryptedText = new String(decryptedBytes);

    } catch (NoSuchAlgorithmException | BadPaddingException | NoSuchPaddingException | IllegalBlockSizeException | InvalidAlgorithmParameterException | InvalidKeyException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    return decryptedText;
}

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希望这有帮助。

JavaDoc声明，如果需要，密码将初始化自己的参数。因此，您可能会提供标准参数，如果缺少这些参数，将生成这些参数，从而得到相同的结果。你试过不同的参数吗？但是，如果我用一个随机IV加密，然后用另一个随机IV解密，我的解密会失败吗？是的，这就是为什么IV应该在密文前面，这样你可以在解密过程中直接使用它。我已经相应地更新了我的答案。当你说“你永远不能用相同的IV和密钥加密两条不同的消息”时，在这种情况下我们该怎么办？从你的评论来看，听起来我们不能签入IV，我们应该为每条消息生成一个新的IV，但是我们需要IV来解密消息来回答我自己的问题：似乎IV可以是公共信息，所以可以在加密后添加到字符串的前面。那么盐是用来做什么的？我的意思是盐就是为了这个，不是吗？谢谢你的例子，基里尔，这对我真的很有帮助。刚才注意到

AES\u转换\u模式

SecureRandom r = new SecureRandom(); // should be the best PRNG
byte[] iv = new byte[16];
r.nextBytes(iv);

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, new IvParameterSpec(iv));

    public String encrypt(String data) {
    String encryptedText = "";

    if (data == null || secretAes256Key == null)
        return encryptedText;

    try {
        Cipher encryptCipher = Cipher.getInstance(AES_TRANSFORMATION_MODE);
        encryptCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretAes256Key, new SecureRandom());//new IvParameterSpec(getIV()) - if you want custom IV

        //encrypted data:
        byte[] encryptedBytes = encryptCipher.doFinal(data.getBytes("UTF-8"));

        //take IV from this cipher
        byte[] iv = encryptCipher.getIV();

        //append Initiation Vector as a prefix to use it during decryption:
        byte[] combinedPayload = new byte[iv.length + encryptedBytes.length];

        //populate payload with prefix IV and encrypted data
        System.arraycopy(iv, 0, combinedPayload, 0, iv.length);
        System.arraycopy(encryptedBytes, 0, combinedPayload, iv.length, encryptedBytes.length);

        encryptedText = Base64.encodeToString(combinedPayload, Base64.DEFAULT);

    } catch (NoSuchAlgorithmException | BadPaddingException | NoSuchPaddingException | IllegalBlockSizeException | UnsupportedEncodingException | InvalidKeyException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    return encryptedText;
}

   public String decrypt(String encryptedString) {
    String decryptedText = "";

    if (encryptedString == null || secretAes256Key == null)
        return decryptedText;

    try {
        //separate prefix with IV from the rest of encrypted data
        byte[] encryptedPayload = Base64.decode(encryptedString, Base64.DEFAULT);
        byte[] iv = new byte[16];
        byte[] encryptedBytes = new byte[encryptedPayload.length - iv.length];

        //populate iv with bytes:
        System.arraycopy(encryptedPayload, 0, iv, 0, 16);

        //populate encryptedBytes with bytes:
        System.arraycopy(encryptedPayload, iv.length, encryptedBytes, 0, encryptedBytes.length);

        Cipher decryptCipher = Cipher.getInstance(AES_TRANSFORMATION_MODE);
        decryptCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretAes256Key, new IvParameterSpec(iv));

        byte[] decryptedBytes = decryptCipher.doFinal(encryptedBytes);
        decryptedText = new String(decryptedBytes);

    } catch (NoSuchAlgorithmException | BadPaddingException | NoSuchPaddingException | IllegalBlockSizeException | InvalidAlgorithmParameterException | InvalidKeyException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    return decryptedText;
}