给定的最终块未正确填充

Question

我正在尝试实现基于密码的加密算法，但出现以下异常：

javax.crypto.BadPaddingException：给定的最终块未正确填充

可能是什么问题？

这是我的代码：

 public class PasswordCrypter {

    private Key key;

    public PasswordCrypter(String password)  {
        try{
            KeyGenerator generator;
            generator = KeyGenerator.getInstance("DES");
            SecureRandom sec = new SecureRandom(password.getBytes());
            generator.init(sec);
            key = generator.generateKey();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public byte[] encrypt(byte[] array) throws CrypterException {
        try{
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);

            return cipher.doFinal(array);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    public byte[] decrypt(byte[] array) throws CrypterException{
        try{
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);

            return cipher.doFinal(array);
        } catch(Exception e ){
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

（JUnit 测试）

 public class PasswordCrypterTest {

    private static final byte[] MESSAGE = "Alpacas are awesome!".getBytes();
    private PasswordCrypter[] passwordCrypters;
    private byte[][] encryptedMessages;

    @Before
    public void setUp() {
        passwordCrypters = new PasswordCrypter[] {
            new PasswordCrypter("passwd"),
            new PasswordCrypter("passwd"),
            new PasswordCrypter("otherPasswd")
        };

        encryptedMessages = new byte[passwordCrypters.length][];
        for (int i = 0; i < passwordCrypters.length; i++) {
            encryptedMessages[i] = passwordCrypters[i].encrypt(MESSAGE);
        }
    }

    @Test
    public void testEncrypt() {
        for (byte[] encryptedMessage : encryptedMessages) {
            assertFalse(Arrays.equals(MESSAGE, encryptedMessage));
        }

        assertFalse(Arrays.equals(encryptedMessages[0], encryptedMessages[2]));
        assertFalse(Arrays.equals(encryptedMessages[1], encryptedMessages[2]));
    }

    @Test
    public void testDecrypt() {
        for (int i = 0; i < passwordCrypters.length; i++) {
            assertArrayEquals(MESSAGE, passwordCrypters[i].decrypt(encryptedMessages[i]));
        }

        assertArrayEquals(MESSAGE, passwordCrypters[0].decrypt(encryptedMessages[1]));
        assertArrayEquals(MESSAGE, passwordCrypters[1].decrypt(encryptedMessages[0]));

        try {
            assertFalse(Arrays.equals(MESSAGE, passwordCrypters[0].decrypt(encryptedMessages[2])));
        } catch (CrypterException e) {
            // Anything goes as long as the above statement is not true.
        }

        try {
            assertFalse(Arrays.equals(MESSAGE, passwordCrypters[2].decrypt(encryptedMessages[1])));
        } catch (CrypterException e) {
            // Anything goes as long as the above statement is not true.
        }
    }
}

原文由 Altrim 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

如果您尝试使用错误的密钥解密 PKCS5 填充数据，然后取消填充（由 Cipher 类自动完成），您很可能会得到 BadPaddingException（可能略小于 255/256，大约 99.61% ), 因为填充有一个特殊的结构，它在 unpad 期间被验证，并且很少有键会产生有效的填充。

因此，如果您遇到此异常，请捕获它并将其视为“错误的密钥”。

当您提供错误的密码时也会发生这种情况，然后使用该密码从密钥库中获取密钥，或者使用密钥生成函数将其转换为密钥。

当然，如果您的数据在传输过程中损坏，也会发生错误填充。

也就是说，关于您的方案有一些安全说明：

• 对于基于密码的加密，您应该使用 SecretKeyFactory 和 PBEKeySpec，而不是将 SecureRandom 与 KeyGenerator 一起使用。原因是 SecureRandom 在每个 Java 实现上可能是不同的算法，从而为您提供不同的密钥。 SecretKeyFactory 以定义的方式进行密钥派生（如果您选择正确的算法，则以一种被认为安全的方式）。

• 不要使用 ECB 模式。它独立地加密每个块，这意味着相同的明文块也总是给出相同的密文块。

最好使用安全 的操作模式，如 CBC（密码块链接）或 CTR（计数器）。或者，使用还包括身份验证的模式，如 GCM（Galois-Counter 模式）或 CCM（带 CBC-MAC 的计数器），请参阅下一点。

• 您通常不仅需要机密性，还需要身份验证，以确保消息不被篡改。 （这也可以防止对您的密码进行选择密文攻击，即有助于保密。）因此，将 MAC（消息身份验证代码）添加到您的消息中，或使用包括身份验证的密码模式（参见上一点）。

• DES 的有效密钥大小仅为 56 位。这个密钥空间非常小，专门的攻击者可以在几个小时内对其进行暴力破解。如果您通过密码生成密钥，这会变得更快。此外，DES 的块大小仅为 64 位，这在链接模式中增加了一些弱点。请改用像 AES 这样的现代算法，它的块大小为 128 位，密钥大小为 128 位（对于最常见的变体，也存在 196 和 256 的变体）。

原文由 Paŭlo Ebermann 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 2

当您为签名密钥输入错误的密码时，这也可能是一个问题。

原文由 Sween Wolf 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议