Android 4.2 сломал мой код шифрования / дешифрования AES

Question

Я впервые обращаюсь за помощью, мой департамент (правительство) опубликовал какое-то приложение на рынке (Google Play), и шифрование и описание работали очень хорошо до вчерашнего дня, когда я получил Jelly Bean 4.2 на своем Nexus. Шифрование работает отлично, фактически шифрует информацию, которая будет храниться. Хотя, когда расшифровываешь его, я получаю исключение, подобное этому: поврежден блок pad. Я проверил строку, и она согласуется с ней на других устройствах (используя тот же ключ в тестовых целях), то есть она точно такая же. Проблема в том, что мы должны поддерживать обратную совместимость с предыдущими версиями, а это означает, что если я что-то изменю в коде, он сможет прочитать старую зашифрованную информацию. Зашифрованная информация хранится в SQLite, поэтому мне нужно кодировать ее в Base64. Исключение происходит в этой строке byte[] decrypted = cipher.doFinal(зашифрованный);

Вот мой класс:

import java.security.SecureRandom;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import android.util.Base64;

public class EncodeDecodeAES {

    private final static String HEX = "0123456789ABCDEF";

    public static String encrypt(String seed, String cleartext) throws Exception {
        byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());
        byte[] result = encrypt(rawKey, cleartext.getBytes());
        String fromHex = toHex(result);
        String base64 = new String(Base64.encodeToString(fromHex.getBytes(), 0));
        return base64;
    }


    public static String decrypt(String seed, String encrypted) throws Exception {
        String base64 = new String(Base64.decode(encrypted, 0));
        byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());
        byte[] enc = toByte(base64);
        byte[] result = decrypt(rawKey, enc);
        return new String(result);
    }


    public static byte[] encryptBytes(String seed, byte[] cleartext) throws Exception {
        byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());
        byte[] result = encrypt(rawKey, cleartext);
        return result;
    }


    public static byte[] decryptBytes(String seed, byte[] encrypted) throws Exception {
        byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());
        byte[] result = decrypt(rawKey, encrypted);
        return result;
    }



    private static byte[] getRawKey(byte[] seed) throws Exception {
        KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
        SecureRandom sr = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
        sr.setSeed(seed);
        try {
            kgen.init(256, sr);
        } catch (Exception e) {
    //      Log.w(LOG, "This device doesn't suppor 256bits, trying 192bits.");
            try {
                kgen.init(192, sr);
            } catch (Exception e1) {
    //          Log.w(LOG, "This device doesn't suppor 192bits, trying 128bits.");
                kgen.init(128, sr);
            }
        }
        SecretKey skey = kgen.generateKey();
        byte[] raw = skey.getEncoded();
        return raw;
    }


    private static byte[] encrypt(byte[] raw, byte[] clear) throws Exception {
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec);
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(clear);
        return encrypted;
    }


    private static byte[] decrypt(byte[] raw, byte[] encrypted) throws Exception {
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec);
        byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);
        return decrypted;
    }


    public static String toHex(String txt) {
        return toHex(txt.getBytes());
    }


    public static String fromHex(String hex) {
        return new String(toByte(hex));
    }


    public static byte[] toByte(String hexString) {
        int len = hexString.length() / 2;
        byte[] result = new byte[len];
        for (int i = 0; i < len; i++)
            result[i] = Integer.valueOf(hexString.substring(2 * i, 2 * i + 2), 16).byteValue();
        return result;
    }


    public static String toHex(byte[] buf) {
        if (buf == null)
            return "";
        StringBuffer result = new StringBuffer(2 * buf.length);
        for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
            appendHex(result, buf[i]);
        }
        return result.toString();
    }


    private static void appendHex(StringBuffer sb, byte b) {
        sb.append(HEX.charAt((b >> 4) & 0x0f)).append(HEX.charAt(b & 0x0f));
    }

}

Я хотел бы знать (если кто-нибудь мне поможет), что я делаю не так с этим кодом, или это проблема с Android 4.2 и если это проблема с 4.2, если есть какие-либо обходные пути?

Спасибо

Answer 1

ВНИМАНИЕ! Этот ответ использует SecureRandom для получения ключа, что противоречит его цели. SecureRandom является генератором случайных чисел и не гарантирует выдачу согласованного вывода между платформами (что и стало причиной проблемы в вопросе). Правильный механизм получения ключа SecretKeyFactory, В этом блоге Неленкова есть хорошая статья по этому вопросу. Этот ответ предоставляет решение для случаев, когда вы ограничены требованием обратной совместимости; однако вам следует как можно скорее перейти на правильную реализацию.

---

Хорошо, сегодня, когда у меня было немного больше времени для исследования (и удаления моего старого поста, который на самом деле не работал, извините), я получил один ответ, который работает нормально, я действительно тестировал его на Android 2.3.6, 2.3.7 (это в основном то же самое), 4.0.4 и 4.2, и это сработало. Я провел небольшое исследование по этим ссылкам:

Ошибка шифрования на Android 4.2,

Ошибка BouncyCastle AES при обновлении до 1.45,

http://en.wikipedia.org/wiki/Padding_%28cryptography%29

Тогда я попал в это решение благодаря содержанию по этим ссылкам выше. Вот мой класс (и сейчас работает нормально):

    package au.gov.dhsJobSeeker.main.readwriteprefssettings.util;

    import java.security.SecureRandom;

    import javax.crypto.Cipher;
    import javax.crypto.KeyGenerator;
    import javax.crypto.SecretKey;
    import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

    import android.util.Base64;

    public class EncodeDecodeAES {

private final static String HEX = "0123456789ABCDEF";
private final static int JELLY_BEAN_4_2 = 17;
private final static byte[] key = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };


// static {
// Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
// }

public static String encrypt(String seed, String cleartext) throws Exception {
    byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());
    byte[] result = encrypt(rawKey, cleartext.getBytes());
    String fromHex = toHex(result);
    String base64 = new String(Base64.encodeToString(fromHex.getBytes(), 0));
    return base64;
}


public static String decrypt(String seed, String encrypted) throws Exception {
    byte[] seedByte = seed.getBytes();
    System.arraycopy(seedByte, 0, key, 0, ((seedByte.length < 16) ? seedByte.length : 16));
    String base64 = new String(Base64.decode(encrypted, 0));
    byte[] rawKey = getRawKey(seedByte);
    byte[] enc = toByte(base64);
    byte[] result = decrypt(rawKey, enc);
    return new String(result);
}


public static byte[] encryptBytes(String seed, byte[] cleartext) throws Exception {
    byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());
    byte[] result = encrypt(rawKey, cleartext);
    return result;
}


public static byte[] decryptBytes(String seed, byte[] encrypted) throws Exception {
    byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());
    byte[] result = decrypt(rawKey, encrypted);
    return result;
}


private static byte[] getRawKey(byte[] seed) throws Exception {
    KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES"); // , "SC");
    SecureRandom sr = null;
    if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= JELLY_BEAN_4_2) {
        sr = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "Crypto");
    } else {
        sr = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
    }
    sr.setSeed(seed);
    try {
        kgen.init(256, sr);
        // kgen.init(128, sr);
    } catch (Exception e) {
        // Log.w(LOG, "This device doesn't suppor 256bits, trying 192bits.");
        try {
            kgen.init(192, sr);
        } catch (Exception e1) {
            // Log.w(LOG, "This device doesn't suppor 192bits, trying 128bits.");
            kgen.init(128, sr);
        }
    }
    SecretKey skey = kgen.generateKey();
    byte[] raw = skey.getEncoded();
    return raw;
}


private static byte[] encrypt(byte[] raw, byte[] clear) throws Exception {
    SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES"); // /ECB/PKCS7Padding", "SC");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec);
    byte[] encrypted = cipher.doFinal(clear);
    return encrypted;
}


private static byte[] decrypt(byte[] raw, byte[] encrypted) throws Exception {
    SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES"); // /ECB/PKCS7Padding", "SC");
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec);
    byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);
    return decrypted;
}


public static String toHex(String txt) {
    return toHex(txt.getBytes());
}


public static String fromHex(String hex) {
    return new String(toByte(hex));
}


public static byte[] toByte(String hexString) {
    int len = hexString.length() / 2;
    byte[] result = new byte[len];
    for (int i = 0; i < len; i++)
        result[i] = Integer.valueOf(hexString.substring(2 * i, 2 * i + 2), 16).byteValue();
    return result;
}


public static String toHex(byte[] buf) {
    if (buf == null) return "";
    StringBuffer result = new StringBuffer(2 * buf.length);
    for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
        appendHex(result, buf[i]);
    }
    return result.toString();
}


private static void appendHex(StringBuffer sb, byte b) {
    sb.append(HEX.charAt((b >> 4) & 0x0f)).append(HEX.charAt(b & 0x0f));
}

    }

Однако ответ PBrando (выше, также работает, поскольку я пометил его как решение.), Хотя, поскольку я искал способ сохранить такой же размер файла приложения, как сейчас, я решил использовать этот подход. Потому что мне не нужно импортировать внешние банки. Я поместил весь класс на тот случай, если у кого-то из вас возникла такая же проблема, и я хочу просто скопировать и вставить его.

Answer 2

Вы можете попробовать использовать библиотеку SpongyCastle. Это патч BouncyCastle для компиляции на Android.

Так как он совместим с BouncyCastle (отличаются только имя пакета и поставщик услуг, "SC" вместо "BC"), а Android использует подмножество BouncyCastle, интеграция SpongyCastle в ваш код должна быть тривиальной задачей.

Вы можете найти SpongyCastle здесь: http://rtyley.github.com/spongycastle/

Позаботьтесь о регистрации SpongyCastle, как описано на их сайте:

static {
    Security.addProvider(new org.spongycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
}

Когда вы получаете экземпляры криптообъектов, укажите также провайдера ("SC").