AES加解密-IOS与ANR对比

1、AES加密介绍

AES是开发中常用的加密算法之一。然而由于前后端开发使用的语言不统一，导致经常出现前端加密而后端不能解密的情况出现。然而无论什么语言系统，AES的算法总是相同的， 因此导致结果不一致的原因在于 加密设置的参数不一致 。于是先来看看在两个平台使用AES加密时需要统一的几个参数。

密钥长度（Key Size）
加密模式（Cipher Mode）
填充方式（Padding）
初始向量（Initialization Vector）
密钥长度

AES算法下，key的长度有三种：128、192和256 bits。由于历史原因，JDK默认只支持不大于128 bits的密钥，而128 bits的key已能够满足商用安全需求。因此本例先使用AES-128。（Java使用大于128 bits的key方法在文末提及）

加密模式

AES属于块加密（Block Cipher），块加密中有CBC、ECB、CTR、OFB、CFB等几种工作模式。本例统一使用CBC模式。

填充方式

由于块加密只能对特定长度的数据块进行加密，因此CBC、ECB模式需要在最后一数据块加密前进行数据填充。（CFB，OFB和CTR模式由于与key进行加密操作的是上一块加密后的密文，因此不需要对最后一段明文进行填充）

在iOS SDK中提供了PKCS7Padding，而JDK则提供了PKCS5Padding。原则上PKCS5Padding限制了填充的Block Size为8 bytes，而Java实际上当块大于该值时，其PKCS5Padding与PKCS7Padding是相等的：每需要填充χ个字节，填充的值就是χ。

初始向量

使用除ECB以外的其他加密模式均需要传入一个初始向量，其大小与Block Size相等（AES的Block Size为128 bits），而两个平台的API文档均指明当不传入初始向量时，系统将默认使用一个全0的初始向量。

有了上述的基础之后，可以开始分别在两个平台进行实现了。

2、IOS具体实现

1)设置IV和秘钥长度：

NSString const *kInitVector = @"~e#$1-+=@%^&*(w)";  //偏移量size_t const kKeySize       = kCCKeySizeAES128;     //秘钥长度

2）实现

+ (NSString *)encryptAES:(NSString *)content key:(NSString *)key {    NSData *initVector = [kInitVector dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];    NSData *keyData = [key dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];    NSData *contentData = [content dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];    NSUInteger dataLength = contentData.length;    // 密文长度 <= 明文长度 + BlockSize    size_t encryptSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;    void *encryptedBytes = malloc(encryptSize);    size_t actualOutSize = 0;    CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt,                                          kCCAlgorithmAES,                                          kCCOptionPKCS7Padding,  // 系统默认使用 CBC，然后指明使用 PKCS7Padding                                          keyData.bytes,                                          kKeySize,                                          initVector.bytes,                                          contentData.bytes,                                          dataLength,                                          encryptedBytes,                                          encryptSize,                                          &actualOutSize);    if (cryptStatus == kCCSuccess) {        // 对加密后的数据进行 base64 编码        return [[NSData dataWithBytesNoCopy:encryptedBytes length:actualOutSize] base64EncodedStringWithOptions:NSDataBase64EncodingEndLineWithLineFeed];    }    free(encryptedBytes);    return nil;}

Android实现

1、定义一个初始向量，不需手动设置密钥大小，系统会自动根据传入的 Key 进行判断。

private static final String IV_STRING = "16-Bytes--String";

2、实现

public static String encryptAES(String content, String key)             throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException,             NoSuchPaddingException, UnsupportedEncodingException,             InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {    byte[] byteContent = content.getBytes("UTF-8");    // 注意，为了能与 iOS 统一    // 这里的 key 不可以使用 KeyGenerator、SecureRandom、SecretKey 生成    byte[] enCodeFormat = key.getBytes();    SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");    byte[] initParam = IV_STRING.getBytes();    IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(initParam);    // 指定加密的算法、工作模式和填充方式    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec, ivParameterSpec);    byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(byteContent);    // 同样对加密后数据进行 base64 编码    Encoder encoder = Base64.getEncoder();    return encoder.encodeToString(encryptedBytes);}

IOS参考：

https://github.com/WelkinXie/AESCipher-iOS

Android参考：

https://github.com/WelkinXie/AESCipher-Java