Android AES（带密钥库）使用相同的明文生成不同的密文

Question

我正在尝试让 Keystore 帮助我生成用于 AES 加密的密钥，并用它来加密我输入的纯文本。这是我的代码。我在另一个activity的onCreate()方法中只调用了一次createKey()方法，然后使用相同的keyAlias和相同的明文多次调用printCipherText()方法。奇怪的是：每次调用 printCipherText() 方法时，我都会得到不同的结果。我使用相同的密钥别名和相同的明文，但为什么每次都得到不同的密文？

public class KeyCreatorClass {

    KeyStore keyStore;
    KeyGenerator keyGenerator;
    Cipher cipher;

    public void createKey(String keyAlias) { //I call this method only once in the onCreate() method of another activity, with keyAlias "A"
        try {
            keyStore = KeyStore.getInstance("AndroidKeyStore");
            keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_AES, "AndroidKeyStore");
            cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS7Padding");
            keyStore.load(null);
            keyGenerator.init(
                    new KeyGenParameterSpec.Builder(keyAlias, KeyProperties.PURPOSE_ENCRYPT | KeyProperties.PURPOSE_DECRYPT)
                        .setBlockModes(KeyProperties.BLOCK_MODE_CBC)
                        .setUserAuthenticationRequired(false)
                        .setEncryptionPaddings(KeyProperties.ENCRYPTION_PADDING_PKCS7)
                        .setRandomizedEncryptionRequired(false)
                        .build());
            keyGenerator.generateKey();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public String printCipherText(String keyAlias, String plainText){ //I call this method many times with the same keyAlias "A" and same plaintext in the same activity
        try {
            keyStore.load(null);
            SecretKey key = (SecretKey) keyStore.getKey(keyAlias, null);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
            return byteToHex(cipher.doFinal(plainText.getBytes()));
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        return "BUG";
    }

    private String byteToHex(byte[] byteArray){
        StringBuilder buf = new StringBuilder();
        for (byte b : byteArray)
            buf.append(String.format("%02X", b));
        String hexStr = buf.toString();
        return hexStr;
    }
}

Answer 1

您正在使用使用初始化向量 (IV) 的 CBC 模式。由于您没有在代码中指定 IV，因此每次调用代码时都会随机生成它。这是一个重要的属性以防止密文观察者确定是否有您再次发送的消息。这是实现语义安全所必需的。

由于 IV 是随机生成的，因此您需要在加密期间和解密期间使用的相同 IV。 IV 不必是秘密的，但它必须是不可预测的（确实如此）。一种常见的方式是写在密文前面，解密时再读回来。它始终具有相同的长度，即块大小。对于 AES，该大小为 16 字节。

Android AES（带密钥库）使用相同的明文生成不同的密文

Android AES (with Keystore) produces different cipher text with same plain text

java

encryption

android

aes

android-keystore