1.情景展示
Java提供的密鑰，C#無法解密。
2.原因分析
在Java中，AES的實際密鑰需要用到KeyGenerator 和 SecureRandom，但是C#和.NET 里面沒有這2個類，
所以，無法使用安全隨機數生成KEY，進而導致解密失敗。
Java對密鑰做的進一步處理：
參數說明：
加密模式：ECB（默認值）、CBC
填充模式：PKCS5Padding（java只有這一種，其它語言使用PKCS7Padding即可，5和7沒有區別）
數據塊：128位（java只有這一種）
3.解決方案
超級簡單的方法見最后（20190921）
方案一：推薦使用
思路：
將由Java生成的AES所需要的實際密鑰，提供給C#，然后C#用這個實際的key去解密。
由於C#中byte范圍是[0,255]，而Java中的byte范圍是[-128,127]，所以，我們需要對生成的二進制密鑰進行處理。
因此，Java作為密鑰的提供方，需要將二進制轉成１６進制，Ｃ＃將接收到的１６進制密鑰轉換成二進制即可。
流程圖：
java AES 加密
import java.security.SecureRandom;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.apache.log4j.Logger;
/**
* AES加密算法工具類
* @explain 可逆算法：加密、解密
* AES/ECB/PKCS5Padding
* @author Marydon
* @creationTime 2018年7月7日下午2:17:43
* @version 3.0
* @since 2.0
* @email marydon20170307@163.com
*/
public class AESUtils {
private static Logger log = Logger.getLogger(AESUtils.class);
// 定義字符集
private static final String ENCODING = "UTF-8";
/**
* 根據提供的密鑰生成AES專用密鑰
* @explain
* @param password
* 可以是中文、英文、16進制字符串
* @return AES密鑰
* @throws Exception
*/
public static byte[] generateKey(String password) throws Exception {
byte[] keyByteArray = null;
// 創建AES的Key生產者
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
// 利用用戶密碼作為隨機數初始化
// 指定強隨機數的生成方式
// 兼容linux
SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
random.setSeed(password.getBytes(ENCODING));
kgen.init(128, random);// 只能是128位
// 根據用戶密碼，生成一個密鑰
SecretKey secretKey = kgen.generateKey();
// 返回基本編碼格式的密鑰，如果此密鑰不支持編碼，則返回null。
keyByteArray = secretKey.getEncoded();
return keyByteArray;
}
/**
* AES加密字符串
* @param content
* 需要被加密的字符串
* @param password
* 加密需要的密碼
* @return 16進制的密文（密文的長度隨着待加密字符串的長度變化而變化，至少32位）
*/
public static String encrypt(String content, String password) {
String cipherHexString = "";// 返回字符串
try {
// 轉換為AES專用密鑰
byte[] keyBytes = generateKey(password);
SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
// 將待加密字符串轉二進制
byte[] clearTextBytes = content.getBytes(ENCODING);
// 創建密碼器，默認參數：AES/EBC/PKCS5Padding
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
// 初始化為加密模式的密碼器
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, sks);
// 加密結果
byte[] cipherTextBytes = cipher.doFinal(clearTextBytes);
// byte[]-->hexString
cipherHexString = ByteUtils.toHex(cipherTextBytes);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
log.error("AES加密失敗：" + e.getMessage());
}
log.info("AES加密結果：" + cipherHexString);
return cipherHexString;
}
}
先調用generateKey()方法，然后將二進制轉換成１６進制（如果byte[]轉16進制不會，見文末鏈接）。
C# AES 解密
/// <summary>
/// AES 解密
/// </summary>
/// <param name="toDecrypt">密文（待解密）</param>
/// <param name="hexKey">密鑰（16進制）</param>
/// <returns></returns>
public static string AesDecrypt(string toDecrypt, string hexKey)
{
if (string.IsNullOrEmpty(toDecrypt)) return null;
//將16進制的密文轉為字節數組
var toDecryptArray = new byte[toDecrypt.Length / 2];
for (var x = 0; x < toDecryptArray.Length; x++)
{
var i = Convert.ToInt32(toDecrypt.Substring(x * 2, 2), 16);
toDecryptArray[x] = (byte)i;
}
//將16進制的秘鑰轉成字節數組
var keyArray = new byte[hexKey.Length / 2];
for (var x = 0; x < keyArray.Length; x++)
{
var i = Convert.ToInt32(hexKey.Substring(x * 2, 2), 16);
keyArray[x] = (byte)i;
}
RijndaelManaged rm = new RijndaelManaged
{
Key = keyArray,
Mode = CipherMode.ECB,//必須設置為ECB
Padding = PaddingMode.PKCS7//必須設置為PKCS7
};
ICryptoTransform cTransform = rm.CreateDecryptor();
Byte[] resultArray = cTransform.TransformFinalBlock(toDecryptArray, 0, toDecryptArray.Length);
return Encoding.UTF8.GetString(resultArray);
}
測試
public static void main(String[] args) throws Exception {
String text = "Marydon";
String password = "521";
System.out.println(ByteUtils.toHex(generateKey(password)));// FB511ED54B1B3D71093309D4F6DEBD61
// 加密
String encrypt = encrypt(text, password);// 7468F296C547B321AE1086741BAC13C4
}
方案二：密鑰使用１６位的，自行百度。
方案三： 改變填充模式
Java默認的填充模式為PKCS5Padding，可以將Java和C＃統一采用NoPadding，需要自己定義這種填充模式。
方案四：使用dll動態庫實現。
2019/05/08
.NET的解決方案與C#一樣。
/// <summary>
/// 將16進制字符串轉二進制
/// </summary>
/// <param name="hexString">需要進行解碼的字符串</param>
/// <returns></returns>
public static byte[] HexStrToByte(string hexString)
{
hexString = hexString.Replace(" ", "");
if ((hexString.Length % 2) != 0)
hexString += " ";
byte[] returnBytes = new byte[hexString.Length / 2];
for (int i = 0; i < returnBytes.Length; i++)
returnBytes[i] = Convert.ToByte(hexString.Substring(i * 2, 2), 16);
return returnBytes;
}
/// <summary>
/// AES 解密
/// </summary>
/// <param name="str">密文（待解密）</param>
/// <param name="key">密鑰</param>
/// <returns></returns>
public static string AesDecrypt(string str, string key)
{
if (string.IsNullOrEmpty(str)) return null;
//將16進制密文轉為字節數組
var toEncryptArray = new byte[str.Length / 2];
for (var x = 0; x < toEncryptArray.Length; x++)
{
var i = Convert.ToInt32(str.Substring(x * 2, 2), 16);
toEncryptArray[x] = (byte)i;
}
//將16進制秘鑰轉成字節數組
var inputByteArray = HexStrToByte(key);
RijndaelManaged rm = new RijndaelManaged
{
Key = inputByteArray,
Mode = CipherMode.ECB,//必須設置為ECB
Padding = PaddingMode.PKCS7//必須設置為PKCS7
};
ICryptoTransform cTransform = rm.CreateDecryptor();
Byte[] resultArray = cTransform.TransformFinalBlock(toEncryptArray, 0, toEncryptArray.Length);
return Encoding.UTF8.GetString(resultArray);
}
2019/08/28
C# AES加密
/// <summary>
/// AES 加密
/// </summary>
/// <param name="toEncrypt">明文（待加密）</param>
/// <param name="hexKey">密鑰（確保java提供給你的是16進制密鑰，不是十進制！）</param>
/// <returns>AES加密結果</returns>
public static string AesEncrypt(string toEncrypt, string hexKey)
{
//將16進制秘鑰轉成字節數組
var keyArray = new byte[hexKey.Length / 2];
for (var x = 0; x < keyArray.Length; x++)
{
var i = Convert.ToInt32(hexKey.Substring(x * 2, 2), 16);
keyArray[x] = (byte)i;
}
byte[] toEncryptArray = Encoding.UTF8.GetBytes(toEncrypt);
RijndaelManaged rDel = new RijndaelManaged();
rDel.Key = keyArray;
rDel.Mode = CipherMode.ECB;
rDel.Padding = PaddingMode.PKCS7;
ICryptoTransform cTransform = rDel.CreateEncryptor();
byte[] resultArray = cTransform.TransformFinalBlock(toEncryptArray, 0, toEncryptArray.Length);
return ByteArrayToHexString(resultArray);
}
/// <summary>
/// 將一個byte數組轉換成一個格式化的16進制字符串
/// </summary>
/// <param name="data">byte數組</param>
/// <returns>格式化的16進制字符串</returns>
public static string ByteArrayToHexString(byte[] data)
{
StringBuilder sb = new StringBuilder(data.Length * 3);
foreach (byte b in data)
{
sb.Append(Convert.ToString(b, 16).PadLeft(2, '0'));
}
return sb.ToString().ToUpper();
}
解決方案五：20190921 最省心
在實際對接過程中，每次都要和對方解釋半天才能搞定，真是浪費時間，我們不妨這樣想一想：
由於密碼生成器是java所獨有的，其它語言都不支持（IOS，ANDROID，C#，.NET等），既然java這么特立獨行，我們是不是可以不使用這個密碼生成器呢？
經實踐發現，只要不用java特有的密鑰生成器對初始密鑰做進一步處理，不論是哪一種語言，其加密結果都是一致的。
/**
* AES加密字符串（兼容任何語言）
* @explain 沒有使用java獨有的密碼生成器
* @param content
* 需要被加密的字符串
* @param password
* 加密需要的密碼
* @return 16進制的密文（密文的長度隨着待加密字符串的長度變化而變化，至少32位）
*/
public static String encrypt(String content, String password) {
String cipherHexString = "";// 返回字符串
try {
// 轉換為AES專用密鑰（這一步直接廢棄）
// byte[] keyBytes = generateKey(password);
// 直接當做密鑰使用（除java以外的語言，其它語言都是直接把它當做密鑰）
byte[] keyBytes = password.getBytes(ENCODING);
SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
// 將待加密字符串轉byte[]
byte[] clearTextBytes = content.getBytes(ENCODING);
// 創建密碼器
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
// 初始化為加密模式的密碼器
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, sks);
// 加密結果
byte[] cipherTextBytes = cipher.doFinal(clearTextBytes);
// byte[]-->hexString
cipherHexString = ByteUtils.toHex(cipherTextBytes);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
log.error("AES加密失敗：" + e.getMessage());
}
log.info("AES加密結果：" + cipherHexString);
return cipherHexString;
}
2019/10/14
php加密，解密
/**
* 加密
*
* @param $str
* @return string
*/
function encrypt($str){
$secret = $this->getSecret();
$data = openssl_encrypt($str, 'aes-128-ecb', $secret, OPENSSL_PKCS1_PADDING);
$data = bin2hex($data)
return $data;
}
/**
* 解密
*
* @param $str
*/
function decrypt($str){
$data = hex2bin($str);
$secret = $this->getSecret();
$data = openssl_decrypt($data, 'aes-128-ecb', $secret, OPENSSL_PKCS1_PADDING);
return $data;
}
/**
* 密鑰處理
*/
function getSecret(){
// 16進制密鑰
$hex = 'F07D896FD9098039D0F666525FD9EDE2';
// 轉二進制
$hex = pack('H*', $hex);
return $hex;
}
2019/12/27
oracle加密
CREATE OR REPLACE FUNCTION FUN_ENCRYPT_AES(V_STR VARCHAR2,
V_KEY VARCHAR2)
RETURN VARCHAR2 AS
V_KEY_RAW RAW(32);
V_STR_RAW RAW(2000);
V_RETURN_STR VARCHAR2(2000);
V_TYPE PLS_INTEGER;
BEGIN
/*************************************************
加密函數 FUN_ENCRYPT_AES
入參：
V_STR 待加密字符串
V_KEY 密鑰
返回值：
V_RETURN_STR 返回密文字符串，約定返回為 16進制密文字符串
加密方式 128/ebc/pkcs5
密鑰位數：AES128 DBMS_CRYPTO.ENCRYPT_AES128
連接方式：EBC DBMS_CRYPTO.CHAIN_EBC
填充方式：PKCS5 DBMS_CRYPTO.PAD_PKCS5
**************************************************/
--將字符串varchar2轉換成位串raw，並按照utf-8格式進行解析
V_KEY_RAW := UTL_I18N.STRING_TO_RAW(V_KEY, 'AL32UTF8');
/*V_KEY_RAW := '40146E5CA7AF57D01959C0FAFB7B7330';*/
V_STR_RAW := UTL_I18N.STRING_TO_RAW(V_STR, 'AL32UTF8');
/*注意：需保證當前登錄用戶有調用包DBMS_CRYPTO的權限*/
-- 指定：密鑰算法、工作模式、填充方式
V_TYPE := DBMS_CRYPTO.ENCRYPT_AES128 + DBMS_CRYPTO.CHAIN_ECB +
DBMS_CRYPTO.PAD_PKCS5;
V_STR_RAW := DBMS_CRYPTO.ENCRYPT(SRC => V_STR_RAW,
TYP => V_TYPE,
KEY => V_KEY_RAW);
V_RETURN_STR := RAWTOHEX(V_STR_RAW);
RETURN V_RETURN_STR;
END;
注意：這里的Key也是需要Java提前轉換成16進制的密鑰。
2020/01/02
powerbuilder（PB）
//AES/ECB/PKCS5Padding 加密 以 Hex 編碼返回 blob lbb_iv ls_param_encrypt = _codec.HexEncode(_crypto.SymEncrypt(1, _codec.ToUTF8(ls_param_set), _codec.HexDecode(is_aes_key), _crypto.CIPHER_MODE_ECB, lbb_iv))
2020/01/08
javascript
前提：引入cryptojs文件
<script type="text/javascript" src="crypt/crypto-js.js"></script>
aes加密、解密
/**
* aes加密
* @param clearText 待加密字符串
* @param hexKey 加密密鑰，由java提供（16進制）
* @explain AES/ECB/PKCS7Padding
* 偏移量（填充方式）：PKCS7Padding，對應java的PKCS5Padding
* 加密模式：ECB
* return 加密結果（16進制）
*/
function encrypt(clearText, hexKey) {
var key = CryptoJS.enc.Hex.parse(hexKey);
var encrytedData = CryptoJS.AES.encrypt(clearText, key, {
mode : CryptoJS.mode.ECB,
padding : CryptoJS.pad.Pkcs7
});
return encrytedData.ciphertext.toString().toUpperCase();
}
/**
* aes解密
* @param cipherText 待解密字符串（16進制）
* @param hexKey 解密密鑰，由java提供（16進制）
* return 解密結果（以utf-8進行編碼）
*/
function decrypt(cipherText, hexKey) {
// 1.將16進制轉換成數組
var hexArray = CryptoJS.enc.Hex.parse(cipherText);
// 2.將數組轉換成base64字符串
var base64Str = CryptoJS.enc.Base64.stringify(hexArray);
// 3.將密鑰轉換成數組
var key = CryptoJS.enc.Hex.parse(hexKey);
// 4.解密
var decryptedData = CryptoJS.AES.decrypt(base64Str, key, {
mode : CryptoJS.mode.ECB,
padding : CryptoJS.pad.Pkcs7
});
// 5.以utf-8進行編碼解密結果
return decryptedData.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
}
測試
window.onload = function() {
var clearText = "張三";
var hexKey = "E341BACB74574E03051D2BB1FD48BD99";
var cipherText = encrypt(clearText, hexKey);
console.log(cipherText);//6E3AC3434E1F8C371EA81DDB124AA5D7
clearText = decrypt(cipherText,hexKey);
console.log(clearText);//張三
}