Javaで暗号化し、AES 256ビットの場合はC＃で復号化する

Question

1.I Java xmlファイルを暗号化し、暗号化された文字列を返す関数があります。

/// Java Class 
import Java.security.Key;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.Apache.commons.codec.binary.Base64;

public class Crypt {

    public static String key = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";
    public static byte[] key_Array = Base64.decodeBase64(key);

    public static String encrypt(String strToEncrypt)
    {       
        try
        {   
            //Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES");
            //Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5PADDING");
            //Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");      

            Key SecretKey = new SecretKeySpec(key_Array, "AES");

            Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES");     
            _Cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, SecretKey);       

            return Base64.encodeBase64String(_Cipher.doFinal(strToEncrypt.getBytes()));     
        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println("[Exception]:"+e.getMessage());
        }
        return null;
    }

    public static void main(String[] args) {        
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("xml file string ...");

        String EncryptedString = encrypt(sb.toString());        
        System.out.println("[EncryptedString]:"+EncryptedString);
    }
}

2。Java関数で暗号化されたメッセージを復号化するc＃関数があります。

/// C# Function
private static string Decrypt(string encryptedText)
{
    RijndaelManaged aesEncryption = new RijndaelManaged();            
    aesEncryption.BlockSize = 256;
    //aesEncryption.KeySize = 256;
    //aesEncryption.Mode = CipherMode.CBC;
    //aesEncryption.Padding = PaddingMode.PKCS7;

    string keyStr = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";
    //string ivStr = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";        

    byte[] keyArr = Convert.FromBase64String(keyStr);
    //byte[] ivArr = Convert.FromBase64String(ivStr);

    aesEncryption.Key = keyArr;
    //aesEncryption.IV = ivArr;

    ICryptoTransform decrypto = aesEncryption.CreateDecryptor();

    byte[] encryptedBytes = Convert.FromBase64CharArray(encryptedText.ToCharArray(), 0, encryptedText.Length);  
    byte[] decryptedData = decrypto.TransformFinalBlock(encryptedBytes, 0, encryptedBytes.Length); /// CryptographicException: Length of the data to decrypt is invalid.    
    return ASCIIEncoding.UTF8.GetString(decryptedData); 
}

Java暗号化機能はうまく機能しています。しかし、問題はC＃関数です。
復号化すると、エラーメッセージが表示されます

CryptographicException: Length of the data to decrypt is invalid.

以下の参照を使用して解決策を検索しました

1. JavaでのAES暗号化およびC＃での復号化
2. C＃/ Java | AES256暗号化/復号化
3. C＃およびJavaでの暗号化/復号化

しかし、私はまだ同じエラーに直面しています。誰かが私に提案をしてくれませんか？.

更新しました

C＃の暗号関数を変更するだけです。以下は私の変更リストです

1. ブロックサイズを128に
2. キーサイズを256に
3. IVサイズから16
4. キーサイズを32に

/// Updated decrypt function
private static string Decrypt(string encryptedText)
{
    RijndaelManaged aesEncryption = new RijndaelManaged();            
    aesEncryption.BlockSize = 128;
    aesEncryption.KeySize = 256;

    //aesEncryption.Mode = CipherMode.CBC;
    aesEncryption.Padding = PaddingMode.None;

    string keyStr = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";
    string ivStr = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";           

    byte[] ivArr = Convert.FromBase64String(ivStr);
    byte[] IVkey16BytesValue = new byte[16];
    Array.Copy(ivArr, IVkey16BytesValue, 16);

    byte[] keyArr = Convert.FromBase64String(keyStr);
    byte[] KeyArr32BytesValue = new byte[32];
    Array.Copy(keyArr, KeyArr32BytesValue, 32);

    aesEncryption.IV = IVkey16BytesValue;
    aesEncryption.Key = KeyArr32BytesValue; 

    ICryptoTransform decrypto = aesEncryption.CreateDecryptor();

    byte[] encryptedBytes = Convert.FromBase64CharArray(encryptedText.ToCharArray(), 0, encryptedText.Length);
    byte[] decryptedData = decrypto.TransformFinalBlock(encryptedBytes, 0, encryptedBytes.Length); 
    return ASCIIEncoding.UTF8.GetString(decryptedData);
}

このとき、エラーは発生しません。しかし、解読できないメッセージが表示されます。

g:�\0�\td��Y\\符O����\rL��W�wHm�>f�\au����%��0��\ ..........

もう一度ご提案させていただきます。

Answer 1

BlockSizeは128で、keysizeは256であると思います。keyStrは32文字、IVstrは16文字にする必要があります。これは、ブロックサイズに128ビットを使用する必要がある理由とキーサイズが何であるかを説明しているため、役立つ場合があります。 csrc.nist.gov/publications/fips/fips197/fips-197.pdf

これは、decryptメソッドにあります。

    aesEncryption.Padding = PaddingMode.None; 

それを暗号化メソッドにも入れる必要があると思います。

また、キーとIVにこのメソッドを使用しないのはなぜですか。

    aes.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(keyStr); 
    aes.IV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(ivStr);

Answer 2

@deathismyfriendなどから非常に役立つ提案を受けた後、C＃のDecrypt関数に欠けているものを見つけたので、以下のように関数を変更します。

/// C# Error Fixed Version - CipherMode.ECB
public static string keyStr = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";

private static string Encrypt(string PlainText)
{
    RijndaelManaged aes = new RijndaelManaged();
    aes.BlockSize = 128;
    aes.KeySize = 256;

    /// In Java, Same with below code
    /// Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES");  // Java Code
    aes.Mode = CipherMode.ECB; 

    byte[] keyArr = Convert.FromBase64String(keyStr);
    byte[] KeyArrBytes32Value = new byte[32];
    Array.Copy(keyArr, KeyArrBytes32Value, 32);

    aes.Key = KeyArrBytes32Value;

    ICryptoTransform encrypto = aes.CreateEncryptor();

    byte[] plainTextByte = ASCIIEncoding.UTF8.GetBytes(PlainText);
    byte[] CipherText = encrypto.TransformFinalBlock(plainTextByte, 0, plainTextByte.Length);
    return Convert.ToBase64String(CipherText);
}

private static string Decrypt(string CipherText)
{  
    RijndaelManaged aes = new RijndaelManaged();
    aes.BlockSize = 128;
    aes.KeySize = 256;

    /// In Java, Same with below code
    /// Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES");  // Java Code
    aes.Mode = CipherMode.ECB;

    byte[] keyArr = Convert.FromBase64String(keyStr);
    byte[] KeyArrBytes32Value = new byte[32];
    Array.Copy(keyArr, KeyArrBytes32Value, 32);

    aes.Key = KeyArrBytes32Value;

    ICryptoTransform decrypto = aes.CreateDecryptor();

    byte[] encryptedBytes = Convert.FromBase64CharArray(CipherText.ToCharArray(), 0, CipherText.Length);
    byte[] decryptedData = decrypto.TransformFinalBlock(encryptedBytes, 0, encryptedBytes.Length);
    return ASCIIEncoding.UTF8.GetString(decryptedData);
}

上位のc＃関数を使用することで、暗号化テキストを復号化して読み取ることができるようになりました。
以下は、何度もエラーが発生した後に知りました。

CryptographicException: Padding is invalid and cannot be removed.

 Solution:  
_RijndaelManaged.Padding = CipherMode.xxx;    ///should toggle here
_RijndaelManaged.Padding = PaddingMode.xxx;   ///should toggle here 


CryptographicException: Length of the data to decrypt is invalid. 
CryptographicException: Specified initialization vector (IV) does not match the block size for this algorithm.

Solution
1. _RijndaelManaged.BlockSize = 128; /// Must be
2. _RijndaelManaged.KeySize = 256; /// Must be
3. _RijndaelManaged.Key = Byte Array Size must be 32 in length ( more detail 32*8 = 256 KeySize )
4. _RijndaelManaged.IV = Byte Array Size must be 16 in length ( more detail 16*8 = 128 BlockSize)

ただし、セキュリティ上の理由から、ECBモードは使用しないでください。
による

1. ECBモードは安全ではありません
2. StackOverFlowリンク

JavaとC＃でもう一度変更します。

// Java code - Cipher mode CBC version.
// CBC version need Initialization vector IV.
// Reference from https://stackoverflow.com/questions/6669181/why-does-my-aes-encryption-throws-an-invalidkeyexception/6669812#6669812

import Java.security.Key;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.Apache.commons.codec.binary.Base64;

public class CryptoSecurity {

    public static String key = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";
    public static byte[] key_Array = Base64.decodeBase64(key);

    public static String encrypt(String strToEncrypt)
    {       
        try
        {   
            //Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES");
            //Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5PADDING");
            Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");        

            // Initialization vector.   
            // It could be any value or generated using a random number generator.
            byte[] iv = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 7, 7, 7, 7 };
            IvParameterSpec ivspec = new IvParameterSpec(iv);

            Key SecretKey = new SecretKeySpec(key_Array, "AES");    
            _Cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, SecretKey, ivspec);       

            return Base64.encodeBase64String(_Cipher.doFinal(strToEncrypt.getBytes()));     
        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println("[Exception]:"+e.getMessage());
        }
        return null;
    }

    public static String decrypt(String EncryptedMessage)
    {
        try
        {
            //Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES");
            //Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5PADDING");
            Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");            

            // Initialization vector.   
            // It could be any value or generated using a random number generator.
            byte[] iv = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 7, 7, 7, 7 };
            IvParameterSpec ivspec = new IvParameterSpec(iv);

            Key SecretKey = new SecretKeySpec(key_Array, "AES");
            _Cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, SecretKey, ivspec);           

            byte DecodedMessage[] = Base64.decodeBase64(EncryptedMessage);
            return new String(_Cipher.doFinal(DecodedMessage));

        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println("[Exception]:"+e.getMessage());          

        }
        return null;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        sb.append("xml file string ...");

        String outputOfEncrypt = encrypt(sb.toString());        
        System.out.println("[CryptoSecurity.outputOfEncrypt]:"+outputOfEncrypt);

        String outputOfDecrypt = decrypt(outputOfEncrypt);        
        //String outputOfDecrypt = decrypt(sb.toString());        
        System.out.println("[CryptoSecurity.outputOfDecrypt]:"+outputOfDecrypt);
    }

}

C＃では、次のように変更します。

// C# Code, CipherMode.CBC
// CBC version need Initialization vector IV.

public static string keyStr = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";
private static string Encrypt(string PlainText)
{
    RijndaelManaged aes = new RijndaelManaged();
    aes.BlockSize = 128;
    aes.KeySize = 256;

    // It is equal in Java 
    /// Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");    
    aes.Mode = CipherMode.CBC;  
    aes.Padding = PaddingMode.PKCS7; 

    byte[] keyArr = Convert.FromBase64String(keyStr);
    byte[] KeyArrBytes32Value = new byte[32];
    Array.Copy(keyArr, KeyArrBytes32Value, 32);

    // Initialization vector.   
    // It could be any value or generated using a random number generator.
    byte[] ivArr = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 7, 7, 7, 7 };
    byte[] IVBytes16Value = new byte[16];
    Array.Copy(ivArr, IVBytes16Value, 16);

    aes.Key = KeyArrBytes32Value;
    aes.IV = IVBytes16Value;

    ICryptoTransform encrypto = aes.CreateEncryptor();

    byte[] plainTextByte = ASCIIEncoding.UTF8.GetBytes(PlainText);
    byte[] CipherText = encrypto.TransformFinalBlock(plainTextByte, 0, plainTextByte.Length);
    return Convert.ToBase64String(CipherText);

}

private static string Decrypt(string CipherText)
{
    RijndaelManaged aes = new RijndaelManaged();
    aes.BlockSize = 128;
    aes.KeySize = 256;

    aes.Mode = CipherMode.CBC;
    aes.Padding = PaddingMode.PKCS7;

    byte[] keyArr = Convert.FromBase64String(keyStr);
    byte[] KeyArrBytes32Value = new byte[32];
    Array.Copy(keyArr, KeyArrBytes32Value, 32);

    // Initialization vector.   
    // It could be any value or generated using a random number generator.
    byte[] ivArr = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 7, 7, 7, 7 };            
    byte[] IVBytes16Value = new byte[16];
    Array.Copy(ivArr, IVBytes16Value, 16);

    aes.Key = KeyArrBytes32Value;
    aes.IV = IVBytes16Value;

    ICryptoTransform decrypto = aes.CreateDecryptor();

    byte[] encryptedBytes = Convert.FromBase64CharArray(CipherText.ToCharArray(), 0, CipherText.Length);
    byte[] decryptedData = decrypto.TransformFinalBlock(encryptedBytes, 0, encryptedBytes.Length);
    return ASCIIEncoding.UTF8.GetString(decryptedData);
}

今ではすべてうまくいきます。
AESの詳細については、 このリンクをクリックしてください @deathismyfriendから提供されました。
これも非常に便利です。

Answer 3

このアルゴリズムに問題があり（Javaのみ））、少し変更を加えました。

差分画像

// Java code - Cipher mode CBC version.
// CBC version need Initialization vector IV.
// Reference from https://stackoverflow.com/questions/6669181/why-does-my-aes-encryption-throws-an-invalidkeyexception/6669812#6669812
public static String key = "FFClY170hLrhsDnKUEhJ4FhVOnrpNNFFClY170hLrhsDnKUE";
public static byte[] key_Array = Base64.decodeBase64(key);

public static String encrypt(String strToEncrypt) {
    try {
        //Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES");
        //Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5PADDING");
        Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");

        // Initialization vector.   
        // It could be any value or generated using a random number generator.
        byte[] iv = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 7, 7, 7, 7};
        IvParameterSpec ivspec = new IvParameterSpec(iv);

        key_Array = Arrays.copyOf(key_Array, 32);

        Key SecretKey = new SecretKeySpec(key_Array, "AES");
        _Cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, SecretKey, ivspec);

        return Base64.encodeBase64String(_Cipher.doFinal(strToEncrypt.getBytes()));
    } catch (Exception e) {
        System.out.println("[Exception]:" + e.getMessage());
    }
    return null;
}

public static String decrypt(String EncryptedMessage) {
    try {
        //Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES");
        //Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5PADDING");
        Cipher _Cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");

        // Initialization vector.   
        // It could be any value or generated using a random number generator.
        byte[] iv = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 7, 7, 7, 7};
        IvParameterSpec ivspec = new IvParameterSpec(iv);

        key_Array = Arrays.copyOf(key_Array, 32);

        Key SecretKey = new SecretKeySpec(key_Array, "AES");
        _Cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, SecretKey, ivspec);

        byte DecodedMessage[] = Base64.decodeBase64(EncryptedMessage);
        return new String(_Cipher.doFinal(DecodedMessage));

    } catch (Exception e) {
        System.out.println("[Exception]:" + e.getMessage());

    }
    return null;
}

Answer 4

最近のプロジェクトの1つで、別のWebサイトに渡すための暗号化された部分を含むURLを構築する必要がありました。彼らはJavaをサーバー上で実行しましたが、私たちはc＃で開発しました。

これはあなたが作成するように命じられたものと正確に一致しないことを知っていますが、うまくいけば、これは答えを見つけようとしている他の人を助けることができます：）

から暗号化を構築するために、開発者から以下を受け取りました

これをC＃で実現するために、次のことを行いました。

    public String Encrypt(String plainText, String key)
    {
        var plainBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(plainText);
        return Convert.ToBase64String(Encrypt(plainBytes, GetRijndaelManaged(key)));
    }

    private RijndaelManaged GetRijndaelManaged(String secretKey)
    {
        var keyBytes = new byte[16];
        var secretKeyBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(secretKey);
        Array.Copy(secretKeyBytes, keyBytes, Math.Min(keyBytes.Length, secretKeyBytes.Length));
        return new RijndaelManaged
        {
            Mode = CipherMode.ECB,
            Padding = PaddingMode.PKCS7,
            KeySize = 128,
            BlockSize = 128,
            Key = keyBytes,
            IV = keyBytes

        };
    }

    private byte[] Encrypt(byte[] plainBytes, RijndaelManaged rijndaelManaged)
    {
        return rijndaelManaged.CreateEncryptor()
            .TransformFinalBlock(plainBytes, 0, plainBytes.Length);
    }