Java AES初始化向量随机化

我正在尝试使用初始化向量重用AES实现。到目前为止，我只实现了数据在android应用程序上加密，在php服务器上解密的部分。然而，该算法有一个主要漏洞，即初始化向量是常量，我最近发现这是一个主要的安全漏洞。不幸的是，我已经在应用程序的每个活动和服务器端的所有脚本上实现了它。 我想知道是否有办法修改这段代码，使初始化向量随机化，以及是否有办法将该向量发送到服务器（反之亦然），以便每次对消息进行加密时，模式都会不断变化。以下是我的Android和PHP代码：

安卓：

package com.fyp.merchantapp;

// This file and its contents have been taken from http://www.androidsnippets.com/encrypt-decrypt-between-android-and-php.html 
//Ownership has been acknowledged

import java.security.NoSuchAlgorithmException;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class MCrypt {
static char[] HEX_CHARS = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','a','b','c','d','e','f'};

private String iv = "MyNameIsHamza100";//(IV)
private IvParameterSpec ivspec;
private SecretKeySpec keyspec;
private Cipher cipher;

private String SecretKey = "MyNameIsBilal100";//(SECRETKEY)

public MCrypt()
{
    ivspec = new IvParameterSpec(iv.getBytes());

    keyspec = new SecretKeySpec(SecretKey.getBytes(), "AES");
    try {
        cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchPaddingException e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
    }
}

public byte[] encrypt(String text) throws Exception
{
    if(text == null || text.length() == 0)
        throw new Exception("Empty string");

    byte[] encrypted = null;

    try {
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyspec, ivspec);

        encrypted = cipher.doFinal(padString(text).getBytes());
    } catch (Exception e)
    {
        throw new Exception("[encrypt] " + e.getMessage());
    }

    return encrypted;
}

public byte[] decrypt(String code) throws Exception
{
    if(code == null || code.length() == 0)
        throw new Exception("Empty string");

    byte[] decrypted = null;

    try {
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyspec, ivspec);

        decrypted = cipher.doFinal(hexToBytes(code));
        //Remove trailing zeroes
        if( decrypted.length > 0)
        {
            int trim = 0;
            for( int i = decrypted.length - 1; i >= 0; i-- ) if( decrypted[i] == 0 ) trim++;

            if( trim > 0 )
            {
                byte[] newArray = new byte[decrypted.length - trim];
                System.arraycopy(decrypted, 0, newArray, 0, decrypted.length - trim);
                decrypted = newArray;
            }
        }
    } catch (Exception e)
    {
        throw new Exception("[decrypt] " + e.getMessage());
    }
    return decrypted;
}


public static String bytesToHex(byte[] buf)
{
    char[] chars = new char[2 * buf.length];
    for (int i = 0; i < buf.length; ++i)
    {
        chars[2 * i] = HEX_CHARS[(buf[i] & 0xF0) >>> 4];
        chars[2 * i + 1] = HEX_CHARS[buf[i] & 0x0F];
    }
    return new String(chars);
}


public static byte[] hexToBytes(String str) {
    if (str==null) {
        return null;
    } else if (str.length() < 2) {
        return null;
    } else {
        int len = str.length() / 2;
        byte[] buffer = new byte[len];
        for (int i=0; i<len; i++) {
            buffer[i] = (byte) Integer.parseInt(str.substring(i*2,i*2+2),16);
        }
        return buffer;
    }
}



private static String padString(String source)
{
    char paddingChar = 0;
    int size = 16;
    int x = source.length() % size;
    int padLength = size - x;

    for (int i = 0; i < padLength; i++)
    {
        source += paddingChar;
    }

    return source;
}
}

package com.fyp.merchantapp；
//此文件及其内容取自http://www.androidsnippets.com/encrypt-decrypt-between-android-and-php.html 
//所有权已得到承认
导入java.security.NoSuchAlgorithmException；
导入javax.crypto.Cipher；
导入javax.crypto.NoSuchPaddingException；
导入javax.crypto.spec.IvParameterSpec；
导入javax.crypto.spec.SecretKeySpec；
公共类MCrypt{
静态字符[]十六进制字符={0'，'1'，'2'，'3'，'4'，'5'，'6'，'7'，'8'，'9'，'a'，'b'，'c'，'d'，'e'，'f'}；
私有字符串iv=“MyNameIsHamza100”/（iv）
私有IvParameterSpec ivspec；
私有SecretKeySpec-keyspec；
专用密码；
私有字符串SecretKey=“mynameisbill100”；/（SecretKey）
公共MCrypt（）
{
ivspec=新的IvParameterSpec（iv.getBytes（））；
keyspec=newsecretkeyspec（SecretKey.getBytes（），“AES”）；
试一试{
cipher=cipher.getInstance（“AES/CBC/NoPadding”）；
}捕获（无算法异常）{
//TODO自动生成的捕捉块
e、 printStackTrace（）；
}捕获（无此填充例外）{
//TODO自动生成的捕捉块
e、 printStackTrace（）；
}
}
公共字节[]加密（字符串文本）引发异常
{
if（text==null | | text.length（）==0）
抛出新异常（“空字符串”）；
字节[]加密=空；
试一试{
cipher.init（cipher.ENCRYPT_模式，keyspec，ivspec）；
加密=cipher.doFinal（padString（text）.getBytes（））；
}捕获（例外e）
{
抛出新异常（“[encrypt]”+e.getMessage（））；
}
返回加密；
}
公共字节[]解密（字符串代码）引发异常
{
if（code==null | | code.length（）==0）
抛出新异常（“空字符串”）；
字节[]已解密=空；
试一试{
cipher.init（cipher.DECRYPT_模式，keyspec，ivspec）；
解密=cipher.doFinal（十六字节（代码））；
//删除尾随零
如果（已解密。长度>0）
{
int trim=0；
对于（int i=decrypted.length-1；i>=0；i--）如果（decrypted[i]=0）trim++；
如果（修剪>0）
{
byte[]newArray=新字节[decrypted.length-trim]；
System.arraycopy（已解密，0，newArray，0，解密.length-trim）；
解密=新数组；
}
}
}捕获（例外e）
{
抛出新异常（“[decrypt]”+e.getMessage（））；
}
返回解密；
}
公共静态字符串bytesToHex（字节[]buf）
{
char[]chars=新字符[2*buf.长度]；
对于（int i=0；i>>4]；
字符[2*i+1]=十六进制字符[buf[i]&0x0F]；
}
返回新字符串（字符）；
}
公共静态字节[]十六进制字节（字符串str）{
如果（str==null）{
返回null；
}else if（str.length（）<2）{
返回null；
}否则{
int len=str.length（）/2；
字节[]缓冲区=新字节[len]；
对于（int i=0；i

直接回答您的问题：您只需生成一个随机IV并将其作为密文的前缀。在将密文编码为十六进制之前，您需要这样做。然后在解密过程中，首先解码，然后“删除”IV字节，初始化IV，最后解密密文以获得明文

请注意，在CBC模式下，AES的IV将始终为16字节，因此不需要直接在任何位置包含IV长度。我在“remove”周围使用引号作为

IvParameterSpec

as

Cipher。doFinal

接受带偏移量和长度的缓冲区；不需要将字节复制到不同的数组

---

注:

• 密钥不应该是字符串；查找PBKDF（如PBKDF2）以从密码或密码短语派生密钥
• CBC通常容易受到填充oracle攻击；但是，通过保持PHP的零填充，您可能意外地避免了攻击
• CBC不提供完整性保护，因此请注意，对手可能会在解密失败的情况下更改密文
• 如果使用文本的底层代码生成错误，则您可能容易受到纯文本oracle攻击（填充oracle攻击只是更大的纯文本oracle组的一部分）
• 您的Java代码是不平衡的；加密和解密模式要么执行十六进制编码/解码，要么不执行
• 异常处理当然不好（尽管这可能只是示例）

• String#getBytes（）

  将在Android上使用UTF-8，但在Windows上的Java SE上可能使用Windows-1252，因此如果不小心，很容易生成错误的键-始终定义要使用的字符集

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---

若要使用共享密钥进行通信，请在PSK_uu密码套件之一定义的预共享密钥模式下尝试TLS。

使用secureRandom（）将IV生成为16字节数组然后将带有密文的IV发送到服务器。服务器接收这两个值并用接收到的IV解密数据。但老实说，我不知道为什么需要TLS上的这一额外加密层，因为它似乎没有增加额外的价值。哦，太好了，另一个Android代码片段需要对抗。你呢

<?php
class MCrypt
{
    private $iv = 'MyNameIsHamza100'; #Same as in JAVA
    private $key = 'MyNameIsBilal100'; #Same as in JAVA
    function __construct()
    {
    }
    /**
     * @param string $str
     * @param bool $isBinary whether to encrypt as binary or not. Default is: false
     * @return string Encrypted data
     */
    function encrypt($str, $isBinary = false)
    {
        $iv = $this->iv;
        $str = $isBinary ? $str : utf8_decode($str);
        $td = mcrypt_module_open('rijndael-128', ' ', 'cbc', $iv);
        mcrypt_generic_init($td, $this->key, $iv);
        $encrypted = mcrypt_generic($td, $str);
        mcrypt_generic_deinit($td);
        mcrypt_module_close($td);
        return $isBinary ? $encrypted : bin2hex($encrypted);
    }
    /**
     * @param string $code
     * @param bool $isBinary whether to decrypt as binary or not. Default is: false
     * @return string Decrypted data
     */
    function decrypt($code, $isBinary = false)
    {
        $code = $isBinary ? $code : $this->hex2bin($code);
        $iv = $this->iv;
        $td = mcrypt_module_open('rijndael-128', ' ', 'cbc', $iv);
        mcrypt_generic_init($td, $this->key, $iv);
        $decrypted = mdecrypt_generic($td, $code);
        mcrypt_generic_deinit($td);
        mcrypt_module_close($td);
        return $isBinary ? trim($decrypted) : utf8_encode(trim($decrypted));
    }
    protected function hex2bin($hexdata)
    {
        $bindata = '';
        for ($i = 0; $i < strlen($hexdata); $i += 2) {
            $bindata .= chr(hexdec(substr($hexdata, $i, 2)));
        }
        return $bindata;
    }
}
?>