1.程序加密可结合aes算法，在程序运行中，通过外部芯片中的aes密钥，加密数据来验证双方的正确性，称之为对比认证。2.加密数据传输过程中，可通过aes加密后形成密文传输，到达安全端后再进行解密，实现数据传输安全控制。3.综合1和2，当前高大上的方式是程序加密可进行移植到加密芯片，存储在加密芯片中，运行也在加密芯片内部运行，输入数据参数，返回执行结果，同时辅助以aes加密和认证，实现数据程序的全方位防护
这个非常难，现在只有暴力破解一种可行的方法。
aes加密其实是一种对称加密的算法，256位的话，其实就是计算的复杂度比128位增加了很多而已，因为我们一般的解破办法都是采用字典或者是遍历的方法来解破，所以计算复杂度增加就直接增加了计算的时间。如果这个时间很大的话，就认为不可能解破了。
aes 256位加密：
aes真正的应用必然不是手算的，它必然运行于一些物理平台，最简单的就是一个ARM芯片，或者FPGA芯片。芯片会有一些侧信道信息，比如电磁辐射，功率，或者是运算时间。而对于不同的秘钥，这些侧信道信息都是不同的。目前这些攻击都很强大，需要一定的反制措施来防范。具体方法的解释涉及到最底层的硬件知识，就不做赘述了。
aes, 高级加密标准, 是采用区块加密的一种标准, 又称Rijndael加密法. 严格上来讲, aes和Rijndael又不是完全一样, aes的区块长度固定为128比特, 秘钥长度可以是128, 192或者256. Rijndael加密法可以支持更大范围的区块和密钥长度, Rijndael使用的密钥和区块长度均可以是128，192或256比特. aes是对称加密最流行的算法之一.
我们不去讨论具体的aes的实现, 因为其中要运用到大量的高等数学知识, 单纯的了解aes流程其实也没什么意义(没有数学基础难以理解), 所以我们今天着重来总结一些使用过程中的小点.
当然了分组密码的加密模式不仅仅是ECB和CBC这两种, 其他的我们暂不涉及.
上面说的aes是一种区块加密的标准, 那加密模式其实可以理解为处理不同区块的方式和联系.
ECB可以看做最简单的模式, 需要加密的数据按照区块的大小分为N个块, 并对每个块独立的进行加密
此种方法的缺点在于同样的明文块会被加密成相同的密文块, 因此, 在某些场合, 这种方法不能提供严格的数据保密性. 通过下面图示例子大家就很容易明白了
我们的项目中使用的就是这种模式, 在CBC模式中, 每个明文块与前一个块的加密结果进行异或后, 在进行加密, 所以每个块的加密都依赖前面块的加密结果的, 同时为了保证第一个块的加密, 在第一个块中需要引入初始化向量iv.
CBC是最常用的模式. 他的缺点是加密过程只能是串行的, 无法并行, 因为每个块的加密要依赖到前一个块的加密结果, 同时在加密的时候明文中的细微改变, 会导致后面所有的密文块都发生变化. 但此种模式也是有优点的, 在解密的过程中, 每个块的解密依赖上一个块的加密结果, 所以我们要解密一个块的时候, 只需要把他前面一个块也一起读取, 就可以完成本块的解密, 所以这个过程是可以并行操作的.
aes加密每个块blockSize是128比特, 那如果我们要加密的数据不是128比特的倍数, 就会存在最后一个分块不足128比特, 那这个块怎么处理, 就用到了填充模式. 下面是常用的填充模式.
PKCS7可用于填充的块大小为1-255比特, 填充方式也很容易理解, 使用需填充长度的数值paddingSize 所表示的ASCII码 paddingChar = chr(paddingSize)对数据进行冗余填充. (后面有解释)
PKCS5只能用来填充8字节的块
我们以aes(128)为例, 数据块长度为128比特, 16字节, 使用PKCS7填充时, 填充长度为1-16. 注意, 当加密长度是16整数倍时, 反而填充长度是最大的, 要填充16字节. 原因是 "PKCS7" 拆包时会按协议取最后一个字节所表征的数值长度作为数据填充长度, 如果因真实数据长度恰好为16的整数倍而不进行填充, 则拆包时会导致真实数据丢失.
举一个blockSize为8字节的例子
第二个块中不足8字节, 差4个字节, 所以用4个4来填充
严格来讲 PKCS5不能用于aes, 因为aes最小是128比特(16字节), 只有在使用DES此类blockSize为64比特算法时, 考虑使用PKCS5
我们的项目最开始加解密库使用了CryptoSwift, 后来发现有性能问题, 就改为使用IDZSwiftCommonCrypto.
这里咱们结合项目中边下边播边解密来提一个点, 具体的可以参考之前写的 边下边播的总结 . 因为播放器支持拖动, 所以我们在拖拽到一个点, 去网络拉取对应数据时, 应做好range的修正, 一般我们都会以range的start和end为基准, 向前后找到包含这个range的所有块范围. 打比方说我们需要的range时10-20, 这是我们应该修正range为0-31, 因为起点10在0-15中, 20 在16-31中. 这是常规的range修正.(第一步 找16倍数点).
但是在实际中, 我们请求一段数据时, 还涉及到解密器的初始化问题, 如果我们是请求的0-31的数据, 因为是从0开始, 所以我们的解密器只需要用key和初始的iv来进行初始化, 那如果经过了第一步的基本range修正后, 我们请求的数据不是从0开始, 那我们则还需要继续往前读取16个字节的数据, 举个例子, 经过第一步修正后的range为16-31, 那我们应该再往前读取16字节, 应该是要0-31 这32个字节数据, 拿到数据后,使用前16个字节(上一个块的密文)当做iv来初始化解密器.
还有一个要注意的点是, 数据解密的过程中, 还有可能会吞掉后面16个字节的数据, 我暂时没看源码, 不知道具体因为什么, 所以保险起见, 我们的range最好是再向后读取6个字节.
感谢阅读
参考资料
移动端越来越火了，我们在开发过程中，总会碰到要和移动端打交道的场景，比如.NET和android或者iOS的打交道。为了让数据交互更安全，我们需要对数据进行加密传输。今天研究了一下，把几种语言的加密都实践了一遍，实现了.NET，java(android)，iOS都同一套的加密算法，下面就分享给大家。
aes加密有多种算法模式，下面提供两套模式的可用源码。
加密方式：
先将文本aes加密
返回Base64转码
解密方式：
将数据进行Base64解码
进行aes解密
一、CBC（Cipher Block Chaining，加密块链）模式
是一种循环模式，前一个分组的密文和当前分组的明文异或操作后再加密，这样做的目的是增强破解难度.
密钥
密钥偏移量
java/adroid加密aesOperator类：
package com.bci.wx.base.util;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;
/**
* aes 是一种可逆加密算法，对用户的敏感信息加密处理 对原始数据进行aes加密后，在进行Base64编码转化；
*/
public class aesOperator {
/*
* 加密用的Key 可以用26个字母和数字组成 此处使用aes-128-CBC加密模式，key需要为16位。
*/
private String sKey = "smkldospdosldaaa";//key，可自行修改
private String ivParameter = "0392039203920300";//偏移量,可自行修改
private static aesOperator instance = null;
private aesOperator() {
}
public static aesOperator getInstance() {
if (instance == null)
instance = new aesOperator();
return instance;
}
public static String Encrypt(String encData ,String secretKey,String vector) throws Exception {
if(secretKey == null) {
return null;
}
if(secretKey.length() != 16) {
return null;
}
Cipher cipher = Cipher.getInstance("aes/CBC/PKCS5Padding");
byte[] raw = secretKey.getBytes();
SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "aes");
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(vector.getBytes());// 使用CBC模式，需要一个向量iv，可增加加密算法的强度
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv);
byte[] encrypted = cipher.doFinal(encData.getBytes("utf-8"));
return new BASE64Encoder().encode(encrypted);// 此处使用BASE64做转码。
}
// 加密
public String encrypt(String sSrc) throws Exception {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("aes/CBC/PKCS5Padding");
byte[] raw = sKey.getBytes();
SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "aes");
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivParameter.getBytes());// 使用CBC模式，需要一个向量iv，可增加加密算法的强度
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv);
byte[] encrypted = cipher.doFinal(sSrc.getBytes("utf-8"));
return new BASE64Encoder().encode(encrypted);// 此处使用BASE64做转码。
}
// 解密
public String decrypt(String sSrc) throws Exception {
try {
byte[] raw = sKey.getBytes("ASCII");
SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "aes");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("aes/CBC/PKCS5Padding");
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivParameter.getBytes());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);
byte[] encrypted1 = new BASE64Decoder().decodeBuffer(sSrc);// 先用base64解密
byte[] original = cipher.doFinal(encrypted1);
String originalString = new String(original, "utf-8");
return originalString;
} catch (Exception ex) {
return null;
}
}
public String decrypt(String sSrc,String key,String ivs) throws Exception {
try {
byte[] raw = key.getBytes("ASCII");
SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "aes");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("aes/CBC/PKCS5Padding");
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivs.getBytes());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);
byte[] encrypted1 = new BASE64Decoder().decodeBuffer(sSrc);// 先用base64解密
byte[] original = cipher.doFinal(encrypted1);
String originalString = new String(original, "utf-8");
return originalString;
} catch (Exception ex) {
return null;
}
}
public static String encodeBytes(byte[] bytes) {
StringBuffer strBuf = new StringBuffer();
for (int i = 0; i bytes.length; i++) {
strBuf.append((char) (((bytes[i] 4) 0xF) + ((int) 'a')));
strBuf.append((char) (((bytes[i]) 0xF) + ((int) 'a')));
}
return strBuf.toString();
}
随着社会的发展，产品的更新速度也是越来越快，算法是方案的核心，保护开发者和消费者的权益刻不容缓，那么加密芯片在其中就扮演了重要的角色，如何选择加密芯片呢？
1.市面上加密芯片种类繁多,算法多种,加密芯片强度参差不齐,加密性能与算法、秘钥密切相关。常见的加密算法有对称算法,非对称算法,国密算法,大部分都是基于I2C、SPI或1-wire协议进行通信。加密芯片还是需要项目实际需求选择,比如对称加密算法的特点是计算量小、加密速度快、加密效率高等。
2.因为单片机软加密性能较弱且非常容易被复制,所以有了加密芯片的产生,大大增加了破解难度和生产成本。目前加密芯片广泛应用于车载电子、消费电子、美容医疗、工业控制、AI智能等行业。
3.韩国KEROS加密芯片专注加密领域十多年,高安全性、低成本,在加密保护领域受到了众多客户的高度赞扬及认可。KEROS采用先进的内置aes256安全引擎和加密功能,通过真动态数据交互并为系统中敏感信息的存储提供了安全的场所,有了它的保护电路,即使受到攻击,这些信息也可以保持安全。其封装SOP8,SOT23-6,TDFN-6集成I2C与1-wire协议满足不同应用需求。CK02AT、CK22AT、CK02AP、CK22AP支持1.8V-3.6V,256bit位秘钥长度,5bytes SN序列号,支持定制化免烧录,加密行业首选。关于androidaes加密解密的介绍到此就结束了，感谢大家耐心阅读。
