关于安全:聊聊PBE算法

序

本文次要钻研一下 PBE 算法

PBE

PBE 即 Password Based Encryption，基于口令的加密，它是一种组合算法，即个别是哈希 + 对称算法，比方 PBEWithMD5AndDES，就是用 MD5 做哈希，用 DES 做加解密，而其密钥则是口令 +salt 基于哈希函数计算而来

java 示例

    public void testPBEWithIvParameter() throws NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException, InvalidKeyException, InvalidKeySpecException {
        String algorithm = "PBEWithMD5AndDES";
        char[] passwd = "123456".toCharArray();
        PBEKeySpec pbeKeySpec = new PBEKeySpec(passwd);
        SecretKeyFactory kf = SecretKeyFactory.getInstance(algorithm);
        SecretKey key = kf.generateSecret(pbeKeySpec);

        byte[] salt = new byte[8];
        Random random = new Random();
        random.nextBytes(salt);

        Cipher cp = Cipher.getInstance(algorithm);

        IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(RandomUtil.randomBytes(16));
        PBEParameterSpec pbeParameterSpec = new PBEParameterSpec(salt, 1000, iv);

        cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, pbeParameterSpec);

        byte[] data = "helloworld".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        byte[] encrypted = cp.doFinal(data);

        System.out.println(Base64.encode(encrypted));

        Cipher cpDecrypt = Cipher.getInstance(algorithm);
        cpDecrypt.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, pbeParameterSpec);
        byte[] decryptBytes = cpDecrypt.doFinal(encrypted);
        System.out.println(new String(decryptBytes));
    }

几个参数，一个是口令，即 passwd，一个是 salt，随机盐值，一个是 ivParameter

golang 示例

func Encrypt(message string, password string, salt []byte) (string, error) {
    keyObtentionIterations := 1000
    md5key, iv := getMd5DerivedKey(password, salt, keyObtentionIterations)
    encrypted, err := desEncrypt([]byte(message), md5key, iv)
    if err != nil {return "", err}

    result := encrypted
    if includePlainIvInEncryptionResults() {result = append(iv, result...)
    }
    if includePlainSaltInEncryptionResults() {result = append(salt, result...)
    }
    
    return base64.StdEncoding.EncodeToString(result), nil
}

小结

• PBE 即 Password Based Encryption，基于口令的加密，它是一种组合算法，即个别是哈希 + 对称算法，比方 PBEWithMD5AndDES，就是用 MD5 做哈希，用 DES 做加解密，而其密钥则是口令 +salt 基于哈希函数计算而来
• 当应用固定 salt 和不应用 ivParameter 的 DES 的时候，同一个值，每次加密生成的密文是一样的，而应用随机 salt 和随机 iv 的时候，每次生成的密文是不一样的，这个时候密文会蕴含随机的 salt 和 iv 信息，在解密的时候可能正确解出明文