AES-CTR双重加密将密文反转为明文

Question

当我尝试用相同的密钥再次加密密文时，它会生成原始明文。

使用的算法是AES和计数器模式Key和IV保持不变。

这就是算法的行为方式吗？如果，作为Cipher.init（）的第一个参数，Cipher.ENCRYTMODE有什么用？

这是我测试的示例程序，

import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
public class EncryptionTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SecretKeySpec key = null;
        IvParameterSpec ivSpec = null;
        byte[] keyBytes = "usethiskeyusethiusethiskeyusethi".getBytes();
        byte[] ivBytes = "usethisIusethisI".getBytes();
        key = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES"); //No I18N
        ivSpec = new IvParameterSpec(ivBytes);
        Cipher AesCipher = Cipher.getInstance("AES/CTR/NoPadding");

        byte[] byteText = "Your Plain Text Here".getBytes();
        AesCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, ivSpec);
        byte[] byteCipherText = AesCipher.doFinal(byteText);
        System.out.println("Encrypted : " + new String(byteCipherText));
        AesCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, ivSpec);
        byte[] bytePlainText = AesCipher.doFinal(byteCipherText);
        System.out.println("Double Encrypted : " + new String(bytePlainText));
    }
}

Answer 1

是的，这是预期的行为。分组密码的CTR操作模式使分组密码成为流密码。由于流密码的工作方式是生成密钥流，并将密钥流与明文异或以生成密文：

plaintext XOR AES-CTR(nonce, key) = ciphertext

XOR操作的工作方式是，用密钥k对x进行两次异或，结果再次生成x：

x ^ k ^ k = x

这就是为什么加密和解密对于CTR模式下的块密码是完全相同的操作（无随机数生成并将其放入密文）的原因。

如果你不希望加密和解密算法相同，那么你应该使用不同的模式，比如CBC，但这种事情没有错。

注意，为了使CTR模式安全，每次加密都必须在同一密钥下使用不同的nonce/IV。