Блог

Я не эксперт в области шифрования, но у меня есть требование сгенерировать число из входной строки и преобразовать его обратно в исходную строку.

Я много искал в Интернете, но не смог найти никого, кто бы это делал. Поэтому я хотел бы воспользоваться помощью экспертов по StackOverflow.

Насколько мне известно, шифрование строки в число немного сложно, но проект, в котором я работаю, требует этого.

Любые библиотеки, которые делают это, или любые алгоритмы решат мою проблему.

Вот код, который у меня есть до сих пор

 import java.security.MessageDigest
import java.util
import javax.crypto.Cipher
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec
import org.apache.commons.codec.binary.Base64


    object DataMaskUtil {

        def encrypt(key: String, value: String): String = {
          val cipher: Cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding")
          cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyToSpec(key))
           Base64.encodeBase64URLSafeString(cipher.doFinal(value.getBytes("UTF-8")))
        }

        def decrypt(key: String, encryptedValue: String): String = {
          val cipher: Cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5PADDING")
          cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyToSpec(key))
          new String(cipher.doFinal(Base64.decodeBase64(encryptedValue)))
        }

        def keyToSpec(key: String): SecretKeySpec = {
          var keyBytes: Array[Byte] = (SALT   key).getBytes("UTF-8")
          val sha: MessageDigest = MessageDigest.getInstance("SHA-1")
          keyBytes = sha.digest(keyBytes)
          keyBytes = util.Arrays.copyOf(keyBytes, 16)
          new SecretKeySpec(keyBytes, "AES")
        }

         private val SALT: String =
        "jMhKlOuJnM34G6NHkqo9V010GhLAqOpF0BePojHgh1HgNg8^72k"

    }
  

Используя идею, предложенную Маартеном Бодевесом

 object Util2 {

  def encrypt(value: String): BigInteger = {
    val ct = value.getBytes()
    val abyte = 0x4D.toByte
    val byteBuffer = ByteBuffer.allocate(2 ct.length)
    byteBuffer.put(abyte).put(abyte)
    byteBuffer.put(ct)
    val number = new BigInteger(byteBuffer.array())
    number
  }

  def decrypt(ctAsNumber: BigInteger): String = {
    if (ctAsNumber.signum < 0 || ctAsNumber.bitLength < 15) throw new IllegalArgumentException("Magic of ciphertext number doesn't match")
    import java.nio.ByteBuffer
    val fixed = ByteBuffer.allocate((ctAsNumber.bitLength   java.lang.Byte.SIZE - 1) / java.lang.Byte.SIZE)
    fixed.put(ctAsNumber.toByteArray)
    fixed.flip()
    val ct = new Array[Byte](fixed.remaining())
    fixed.get(ct)
    new String(ct)
  }
}
  

Когда я тестирую функции, вывод дополняется «ММ» перед строкой

 object MainClass {

      def main(args: Array[String]): Unit ={
        val encrypt = Util2.encrypt("Hi")
        println("The encrypted string is :: " encrypt)

        val decrypt = Util2.decrypt(encrypt)
        println("The decrypted string is :: " decrypt)

      }

    }
  

вывод

 The encrypted string is :: 1296910441
The decrypted string is :: MMHi
  

Конечно, есть несколько способов сделать это. Но давайте предположим, что нам нужны положительные значения (обычно требуемые криптографией) и что мы хотим, чтобы результат работал для ECB и CBC, а также, например, для шифрования в режиме CTR. В этом случае нам также нужно убедиться, что начальные нули обрабатываются корректно, потому что начальные нули имеют значение в зашифрованном тексте, но не для чисел.

И, поскольку это язык, работающий на JVM, мы также будем использовать big endian.

Отрицательных значений и нулевых байтов можно легко избежать, добавив значения бит / байт в левую часть. Мы могли бы, например, использовать хорошо известные значения, которые также позволяют вам иметь некоторую минимальную защиту от искажения номера зашифрованного текста. Тогда вы получите, в Java:

 private static BigInteger ciphertextToNumber(byte[] ct) {
    ByteBuffer fixed = ByteBuffer.allocate(2   ct.length);
    fixed.put((byte) 0x4D).put((byte) 0x42);
    fixed.put(ct);
    BigInteger number = new BigInteger(fixed.array());
    return number;
}

private static byte[] numberToCiphertext(BigInteger ctAsNumber) {
    // if the number is negative then the buffer will be too small
    if (ctAsNumber.signum() < 0 || ctAsNumber.bitLength() < 15) {
        throw new IllegalArgumentException("Magic of ciphertext number doesn't match");
    }
    ByteBuffer fixed = ByteBuffer.allocate((ctAsNumber.bitLength()   Byte.SIZE - 1) / Byte.SIZE);
    fixed.put(ctAsNumber.toByteArray());
    fixed.flip();
    if (fixed.get() != (byte) 0x4D || fixed.get() != (byte) 0x42) {
        throw new IllegalArgumentException("Magic of ciphertext number doesn't match");
    }
    byte[] ct = new byte[fixed.remaining()];
    fixed.get(ct);
    return ct;
}
  

Это относительно эффективно, и оно не увеличивает возможное число слишком сильно по сравнению с зашифрованным текстом (поскольку зашифрованный текст может иметь любое значение в байтах, конечно, вместо этого его невозможно сжать). Одной из оптимизаций было бы извлечение байтовых значений магии непосредственно из BigInteger , но одна дополнительная копия зашифрованного текста, вероятно, не повредит для такого рода целей.

Я оставлю это на ваше усмотрение для преобразования в Scala.

Другая идея состоит в том, чтобы использовать I2OSP или OS2IP, как определено в RFC RSA, но обратите внимание, что заполнение RSA уже выполняет тот же тип заполнения слева, чтобы убедиться, что преобразование массива байтов в целое число обрабатывается корректно. Кроме того, зашифрованный текст RSA всегда имеет тот же размер, что и модуль, в то время как шифрование AES может возвращать разные размеры.