Android AES(带密钥库)生成具有相同纯文本的不同密文

Question

我正在尝试让密钥库帮助我生成用于AES加密的密钥，并使用它来加密我输入的纯文本。所以这是我的代码。我在另一个活动的 onCreate（） 方法中只调用一次 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。由于未在代码中指定 IV，因此每次调用代码时都会随机生成 IV。这是一个重要的属性，可以防止密文的观察者确定是否有您再次发送的消息。这对于实现语义安全是必要的。

由于 IV 是随机生成的，因此您需要在加密期间使用的相同 IV，在解密期间也是如此。IV不一定是秘密的，但它必须是不可预测的（确实如此）。一种常见的方法是将其写在密文前面，然后在解密过程中读回。它始终具有相同的长度，即块大小。对于 AES，该大小为 16 字节。