如何使用 SecureRandom 而不是使用硬編碼字節數組進行 Java AES 加密和解密？

Question

在我的代碼中，我對 IV 和密鑰使用硬編碼數組（如下所示）

**private static byte[] IVAes = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15, 0x16 };

private static byte[] keyAes = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15, 0x16 };

public static String encryptAes(String strPlain) {
        byte[] encrypted = null;
        if (StringUtils.isBlank(strPlain)) {
            return strPlain;
        }
        byte[] toEncrypt = strPlain.getBytes();
        try {
            AlgorithmParameterSpec paramSpec = new IvParameterSpec(IVAes);
            // Generate the key specs.
            SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(keyAes, AES_ALGORITHM);
            // Instantiate the cipher
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, paramSpec);
            encrypted = cipher.doFinal(toEncrypt);
        } catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchPaddingException | InvalidKeyException
                | InvalidAlgorithmParameterException | IllegalBlockSizeException | BadPaddingException e) {
            LOGGER.error(e.getMessage(), e);
        }
        return new String(Base64.encodeBase64(encrypted));
    }**

但出於安全考慮，不推薦使用硬編碼數組作為 IV 和 Key。 我可以使用 SecureRandom() 而不是這種類型的硬編碼數組，如下所示 -

**public static String encryptAes(String strPlain) {
        byte[] encrypted = null;
        if (StringUtils.isBlank(strPlain)) {
            return strPlain;
        }
        byte[] toEncrypt = strPlain.getBytes();
        try {
//---------calling generateIV method

            AlgorithmParameterSpec paramSpec = generateIv();
                // Instantiate the cipher
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, paramSpec);
            encrypted = cipher.doFinal(toEncrypt);
        } catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchPaddingException | InvalidKeyException
                | InvalidAlgorithmParameterException | IllegalBlockSizeException | BadPaddingException e) {
            LOGGER.error(e.getMessage(), e);
        }
        return new String(Base64.encodeBase64(encrypted));
    }

public static IvParameterSpec generateIv() {
    byte[] IVAes = new byte[16];
    new SecureRandom().nextBytes(IVAes);
    return new IvParameterSpec(IVAes);
}

int n = 128;
public static SecretKey generateKey(int n) throws NoSuchAlgorithmException {
    KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
    keyGenerator.init(n);
    SecretKey key = keyGenerator.generateKey();
    return key;
}**

我只是想知道通過使用 SecureRandom 和密鑰生成器為 IV 和密鑰創建 16 個字節的數組將給出與我使用硬編碼數組時給出的結果相同的結果，如上所示？

Answer 1

密碼的整個想法是它與隨機無法區分（不考慮密文的長度，這顯然在某種程度上取決於消息的大小）。 如果您有唯一的密鑰和 IV，那么密文應該與隨機密文無法區分，盡管對於 CBC，IV 也應該是隨機的。 如果您想測試它是否“有效”，那么您必須解密密文。 否則只能檢查密文大小是否合適。

但是，如果您詢問代碼的安全性，那么可以肯定的是，使用SecureRandom和KeyGenerator似乎沒問題。 您可能希望將 IV 作為密文的前綴，這是傳達隨機 IV 的常用方法。 如果您想知道如何分發密鑰，那么我建議您閱讀對稱密鑰管理； 這取決於用例。

---

對於我的加密迷們來說，是的，肯定相關的密鑰攻擊是一回事，所以擁有唯一的密鑰和 IV 並不完全是全部，但這些密鑰是隨機的，所以這很好。 答案可能還有其他一些通常可以忽略的理論/實踐問題。