目錄

• 初始化向量
• 默認(rèn)值
• 自訂值
• 空值
• 隨機(jī)加密
• 使用范例
• 下一步是什么
• 安全提示

初始化向量

初始化向量是加密原語的固定大小輸入。通常要求它是隨機(jī)或偽隨機(jī)的。IV的重點(diǎn)是允許使用相同的密鑰來加密幾個(gè)不同的消息。

在大多數(shù)提供程序（包括提供程序和提供程序）中，塊算法模式（如CBC中的AES）都是必需的。AndroidKeyStoreBC

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在API 18上，BC如果在解密過程中未指定IV，則使用默認(rèn)Java的提供程序密鑰Cipher將落入IllegalArgumentException：

?

在具有AndroidKeyStore提供者密鑰的API 23上，InvalidKeyException將引發(fā)：

<span style="color:#292929">InvalidKeyException：解密時(shí)需要IV。使用IvParameterSpec或AlgorithmParameters提供它。</span>

默認(rèn)值

實(shí)現(xiàn)初始化向量支持的最簡(jiǎn)單方法是使用由密碼在加密過程中生成的字節(jié)數(shù)組數(shù)據(jù)。可以使用以下cipher.getIV()方法進(jìn)行檢索：

cipher.init（Cipher.ENCRYPT_MODE，key） val iv = cipher.iv //返回自動(dòng)生成的IV值... //使用密碼加密數(shù)據(jù)... //使用密碼加密數(shù)據(jù)

注意，默認(rèn)值是在Cipher初始化期間生成的，因此cipher.init()必須首先調(diào)用它，否則cipher.getIv()將返回空數(shù)據(jù)。

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然后，在解密期間，使用IvParameterSpec根據(jù)生成的IV值創(chuàng)建的Cipher進(jìn)行初始化：

val ivSpec = IvParameterSpec（iv） cipher.init（Cipher.DECRYPT_MODE，key，ivSpec）... //使用IV初始化的Cipher解密數(shù)據(jù)... //使用IV初始化的Cipher解密數(shù)據(jù)

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像Salt值一樣，初始化向量可以與加密數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)在公共存儲(chǔ)中。

存儲(chǔ)IV數(shù)據(jù)的一種可能方法是將數(shù)據(jù)添加到加密結(jié)果中：

并在解密之前根據(jù)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解析：

完整的源代碼在這里。

自訂值

正如Dorian Cussen在其博客中提到的IV，由提供的默認(rèn)值Cipher主要取決于Provider的實(shí)現(xiàn)。

未實(shí)現(xiàn)時(shí)可能會(huì)遇到這種情況cipher.getIV()?-返回“空”或null數(shù)組。

為了安全起見并避免此類不愉快的時(shí)刻，請(qǐng)使用SecureRandomclass?明確聲明一個(gè)初始化向量。

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要?jiǎng)?chuàng)建自定義IV值，請(qǐng)使用類中的nextBytes(byte[] key)方法SecureRandom：

<span style="color:#292929">val iv = ByteArray（ivLength） SecureRandom（）。nextBytes（iv）</span>

在ivLength依賴于操作模式。對(duì)于大多數(shù)模式，包括CBC，IV必須與其中的塊具有相同的長度?。

AES算法使用128位塊，因此初始化矢量的長度等于128位（ivLength = 16// bytes）。

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生成自定義IV值時(shí)，只需Cipher使用它初始化實(shí)例：

<span style="color:#292929">cipher.init（Cipher.ENCRYPT_MODE，密鑰，IvParameterSpec（iv）） cipher.init（Cipher.DECRYPT_MODE，密鑰，IvParameterSpec（iv））</span>

注意，生成的值必須被傳遞到init()用于方法既加密和解密模式。

空值

可能（但不建議）作弊Cipher。無需在加密之前每次都生成新的隨機(jī)初始化向量數(shù)據(jù)，然后在解密之前進(jìn)行保存和解析，而是將IV作為數(shù)組初始化一次，具有固定長度的靜態(tài)值，并且可以隨時(shí)隨地使用：

//創(chuàng)建一個(gè)16字節(jié)的數(shù)組，填充為0 [0，0，0，0 ..0] val iv = ByteArray（16）//在加密和解密期間將此數(shù)組用作IV數(shù)據(jù) cipher.init（Cipher.ENCRYPT_MODE，key，IvParameterSpec（iv）） cipher.init（Cipher.DECRYPT_MODE，key，IvParameterSpec（iv））//在加密和解密期間將此數(shù)組用作IV數(shù)據(jù) cipher.init（Cipher.ENCRYPT_MODE，key，IvParameterSpec（iv）） cipher.init（Cipher.DECRYPT_MODE，key，IvParameterSpec（iv））

請(qǐng)記住，這種實(shí)現(xiàn)扼殺了IV的本質(zhì)。

隨機(jī)加密

為了保護(hù)用戶數(shù)據(jù)免于使用不正確的（不是隨機(jī)的或空的）IV，默認(rèn)情況下，AndroidKeyStoreProvider不允許使用自定義IV值：

val iv = ByteArray（16） cipher.init（Cipher.ENCRYPT_MODE，key，IvParameterSpec（iv））//將拋出InvalidAlgorithmParameterException：調(diào)用者提供的IV //不允許 cipher.doFinal（data.toByteArray（））//將拋出InvalidAlgorithmParameterException：調(diào)用者提供的IV //不允許 cipher.doFinal（data.toByteArray（））

在API 23上，該setRandomizedEncryptionRequired方法已添加到KeyGenParameterSpec類中，該方法應(yīng)允許您控制IV是否可以自定義。從文檔：

設(shè)置是否必須將使用此密鑰進(jìn)行的加密充分隨機(jī)化，以便每次都為相同的明文生成不同的密文。
…
當(dāng)需要IND-CPA時(shí)：在使用IV的塊模式（例如GCM，CBC和CTR）中，加密時(shí)將拒絕調(diào)用方提供的IV，以確保僅使用隨機(jī)IV。

val builder = KeyGenParameterSpec.Builder（）//強(qiáng)制僅使用由IV生成的默認(rèn)生成。 // 默認(rèn)值。 builder.setRandomizedEncryptionRequired（true）//啟用自定義生成的IV。 //不起作用。 builder.setRandomizedEncryptionRequired（false）//強(qiáng)制僅使用由IV生成的默認(rèn)生成。 // 默認(rèn)值。 builder.setRandomizedEncryptionRequired（true）//啟用自定義生成的IV。 //不起作用。 builder.setRandomizedEncryptionRequired（false）

但它不起作用（至少對(duì)于AES和CBC）。即使在禁用隨機(jī)化之后，Cipher仍然會(huì)崩潰InvalidAlgorithmParameterException并繼續(xù)需要默認(rèn)初始化向量。

使用范例

讓我們使用帶有初始化矢量的對(duì)稱AES密鑰對(duì)消息進(jìn)行加密和解密：

完整的源代碼在這里。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【译】Android中的安全数据-初始化向量的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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