处理 Java 加密异常

Question

在 Java 中处理加密/解密时，这段非常基本的代码非常常见。

final Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, iv);
cipher.doFinal(*something*);

仅这三行，可能会引发六个异常，我不确定处理它们的最干净（就代码可读性而言）的方法是什么。 尝试使用六个 catch 子句对我来说真的很香。

在使用此类对象时，是否存在我显然遗漏的微模式或最佳实践？

编辑

对不起，我想我没有很好地解释自己。 我的问题并不是要避免使用 try\catch 子句，而是是否有处理类似情况的通用方法。

加密例外是

NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException
InvalidAlgorithmParameterException, InvalidKeyException,
BadPaddingException, IllegalBlockSizeException

Answer 1

您指出了以下例外情况：

NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException
InvalidAlgorithmParameterException, InvalidKeyException,
BadPaddingException, IllegalBlockSizeException

现在所有这些都是GeneralSecurityException ，所以很容易抓住它们。 但是看看用例，您可能不想这样做。

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如果您查看异常的原因，您会发现这些异常中的任何一个（最后两个除外）仅在生成算法或密钥的实现时才被抛出。 我认为，一旦您测试了您的应用程序，这些值或多或少保持不变是合理的。 因此，抛出 - 例如 - IllegalStateException是合乎逻辑的。 IllegalStateException是一个运行时异常，您不需要抛出（在方法签名中）或捕获。 当然，您应该将安全异常作为异常的原因包括在内。

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现在最后两个异常BadPaddingException和IllegalBlockSizeException是不同的。 它们依赖于实际的密文，因此它们依赖于算法的输入。 现在通常您应该始终在将输入输入到您的Cipher实例之前验证输入的完整性，启动解密，例如通过首先验证 HMAC 校验和）。 因此，从这个意义上说，您仍然可以摆脱运行时异常。 如果您不执行单独的完整性检查，那么您不应该转换为RuntimeException 。 相反，您可以让用户处理异常，或者将其作为特定于用例的异常重新抛出。

如果您通过（重新）抛出BadPaddingException来处理它，那么应该了解明文 oracle 攻击，例如 padding oracle 攻击。 对于 CBC 模式下的 padding oracle 攻击：如果对手可以尝试让您多次解密密文并收到解密失败（或失败）的指示，那么他们可以在不破坏密码的情况下检索消息的明文。 出于这个原因，在可以处理身份验证标签的 16 个附加字节的情况下，应该首选 GCM 模式等身份验证模式。

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最好使用单独的try / catch块来构造和初始化Cipher以及解密本身。 您还可以在处理GeneralSecurityException之前捕获异常BadPaddingException和IllegalBlockSizeException 。 从 Java 7 开始，您也可以使用 multi-catch 语句（例如catch(final BadPaddingException | IllegalBlockSizeException e) ）。

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最后一些注意事项：

• BadPaddingException和IllegalBlockSizeException可能是Cipher抛出的，因为数据没有完全接收到，但也可能是因为攻击者弄乱了数据；
• 如果键不正确，也可能抛出BadPaddingException 。
• 请注意，如果未安装无限加密文件，则 AES 密钥大小 192 位和 256 位可能会引发异常（有关更多信息，请查看Oracle JavaSE 站点）； 您应该在应用程序启动时检查密钥大小是否允许（这主要适用于 Java 的旧版本/已弃用版本）。 较新版本的 Java 不需要这些无限制的加密文件。

Answer 2

如果您愿意失去一些细节，所有 Crypto 异常都扩展GeneralSecurityException ，您可以抓住它。

Answer 3

处理这个问题的最好方法是创建一个业务异常（MyModuleException 或其他东西），然后重新抛出该异常，添加 Crypto 异常以导致部分。 这样，您的方法将只抛出一个异常，而不是六个，这在应用程序的其他层中会更容易管理。

public void myMethod(...) throws MyModuleException {
  try {
    final Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, iv);
    cipher.doFinal(*something*);
  } catch(Crypto1Ex ex){
    throw new MyModuleException("something is wrong", ex); //ex added, so it is not lost and visible in stacktraceses
  } catch(Crypto1Ex ex){
    throw new MyModuleException("something is wrong", ex);
  } //etc.
}

在 Java 7 中，您可能会更轻松地处理它（请参阅： http ://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/language/catch-multiple.html）